多维调谐电磁耗能减振装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107268824A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201710693323.7(22)申请日2017.08.14(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市经十路17923号(72)发明人田利高国栋郭刘潞(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人赵敏玲(51)Int.Cl.E04B1/98(2006.01)E04H9/02(2006.01)E04H9/14(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称多维调谐电磁耗能减振装置(57)摘要本发明公开了一种多维调谐电磁耗能减振装置，包括一个外箱体和内箱体，所述的外箱体内设有多个小球，内箱体设置在小球上，确保其可以在水平方向自由移动；且内箱体的两侧通过电磁阻尼器与外箱体的内侧壁相连，在所述内箱体的内顶部和内底部各设有一个磁体，且内箱的顶部悬挂有弹簧摆，弹簧摆位于磁铁形成的磁性空间内，其摆动可以切割磁感线；所述外箱体的外侧壁通过滑块可以在外力作用下沿着导轨移动，且所述的滑块与一个平动齿条相连，所述的平动齿条随滑块运动，带动与其啮合的转动齿轮转动，所述的转动齿轮带动一个内芯转动，所述的内芯安装在内壁有磁极的外圆筒中，内芯上缠绕有线圈，内芯转动切割磁感线，进而形成了电涡流阻尼器。CN107268824ACN107268824A权利要求书1/1页1.多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，包括一个外箱体和内箱体，所述的外箱体内设有多个小球，内箱体设置在小球上，确保其可以在水平方向自由移动；且内箱体的两侧通过电磁阻尼器与外箱体的内侧壁相连，在所述内箱体的内顶部和内底部各设有一个磁体，且内箱的顶部悬挂有弹簧摆，弹簧摆位于磁铁形成的磁性空间内，其摆动可以切割磁感线；所述外箱体的外侧壁通过滑块可以在外力作用下沿着导轨移动，且所述的滑块与一个平动齿条相连，所述的平动齿条随滑块运动，带动与其啮合的转动齿轮转动，所述的转动齿轮带动一个内芯转动，所述的内芯安装在内壁有磁极的外圆筒中，内芯上缠绕有线圈，内芯转动切割磁感线，进而形成了电涡流阻尼器。2.如权利要求1所述的多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，所述的弹簧摆包括一个弹簧以及竖直连接在弹簧下端的质量球，其运动方式为弹簧摆上下振动与质量球水平摆动两种运动方式的耦合，当所述弹簧摆满足内共振时，两个振动模态强烈耦合，一种振动激发另一种振动，达到非线性吸振效果。3.如权利要求2所述的多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，所述的质量球为导体，摆动过程中切割磁感线，可以产生电流。4.如权利要求2所述的多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，所述的弹簧采用形状记忆合金制成。5.如权利要求2所述的多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，所述的弹簧中间贯穿一根弹性合金绞线，弹性合金绞线采用形状记忆合金制成。6.如权利要求2所述的多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，所述的弹簧摆与被控结构的主频率接近，根据被控结构的频率来确定弹簧的参数。7.如权利要求1所述的多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，所述的电磁阻尼器包括带有闭合线圈的导体，导体外套装有弹簧，导体的上下两侧是磁极；导体的一端通过连接装置连接内箱体，另一端连接外箱体；导体随着内箱体发生水平方向移动。8.如权利要求7所述的多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，所述的电磁阻尼器在内箱体左右移动时提供阻尼，将内箱体的机械能转化为其他形式的能量并逐渐耗散。9.如权利要求7所述的多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，所述的弹簧采用形状记忆合金制成。10.如权利要求1所述的多维调谐电磁耗能减振装置，其特征在于，所述的电涡流阻尼器下方布置一个垫块，固定外圆筒。2CN107268824A说明书1/5页多维调谐电磁耗能减振装置技术领域[0001]本发明属于高耸结构减振控制领域，具体涉及一种多维调谐电磁耗能减振装置。背景技术[0002]我国是一个风灾和地震灾害相对频发的国家，高耸结构因其长细比大、高度高等特点，属于侧向荷载起主要作用的建筑物。相对于普通建筑结构，高耸结构水平刚度较小，对风荷载和地震作用敏感，易产生较大的动力响应，尤其是在强风或者强震作用下极易发生破坏甚至倒塌，造成巨大的经济损失。因此提高高耸结构的抗风和抗震性能，减小其在风荷载或地震作用下的振动响应，降低风或地震对高耸结构的损害已经成为了结构工程领域的热门话题。[0003]目前提高结构的抗震性能主要是两种途径：一方面提高结构本身的承载能力和变形能力，防止其在外荷载下发生破坏；另一方面，通过外部的减振控制装置，减小结构的振动响应。随着社会发展，人们越发的发现第一种途径不合理、不经济，从而减振控制装置得到了广泛的应用。目前，振动控制