一种惯容系数自适应调节惯容器.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CN114351886A(43)申请公布日2022.04.15(21)申请号202210059868.3(22)申请日2022.01.19(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人陈林粟锐泉刘纪新孙利民(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人蔡彭君(51)Int.Cl.E04B1/98(2006.01)E04H9/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种惯容系数自适应调节惯容器(57)摘要本发明涉及一种惯容系数自适应调节惯容器，包括螺杆、支撑块、内筒柱，以及一个或多个外筒柱；内筒柱套设于支撑块外侧，并与支撑块之间填充有滚珠，外筒柱套设于内筒柱的外侧，且至少一个方向的侧面通过滚珠支撑于支撑块上；螺杆穿过内筒柱和支撑座，并与内筒柱啮合，内筒柱和外筒柱之间设有摩擦片。与现有技术相比，本发明内筒柱和外筒柱之间通过摩擦片支撑，从而利用静摩擦和滑动摩擦机理，实现惯容系数的自适应调节。CN114351886ACN114351886A权利要求书1/1页1.一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，包括螺杆(1)、支撑块(4)、内筒柱(2)，以及一个或多个可选配的外筒柱(3)；所述内筒柱(2)套设于所述支撑块(4)外侧，并与支撑块(4)之间填充有滚珠，所述外筒柱(3)套设于内筒柱(2)的外侧，且至少一个方向的侧面通过滚珠支撑于支撑块(4)上；所述螺杆(1)穿过内筒柱(2)和支撑座(4)，并与内筒柱(2)啮合，所述内筒柱(2)和外筒柱(3)之间设有摩擦片(5)。2.根据权利要求1所述的一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，所述外筒柱(3)的侧壁上设有螺栓(6)，所述螺栓(6)自外向内穿过外筒柱(3)的侧壁后支撑所述摩擦片(5)。3.根据权利要求1所述的一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，当配置有多个外筒柱(3)时，各外筒柱(3)依次向外套设，且任一层外筒柱(3)与内筒柱(2)之间，或者与其内侧的外筒柱(3)之间设有摩擦片(5)。4.根据权利要求3所述的一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，每一层外筒柱(3)的侧壁上设有螺栓(6)，所述螺栓(6)自外向内穿过外筒柱(3)的侧壁后支撑该层外筒柱(3)内侧的摩擦片(5)。5.根据权利要求3所述的一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，每一层外筒柱(3)的至少一个方向的侧面通过滚珠支撑于支撑块(4)上。6.根据权利要求1所述的一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，所述内筒柱(2)与外筒柱(3)均为圆柱形。7.根据权利要求1所述的一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，所述螺杆(1)轴线与内筒柱(2)、外筒柱(3)、支撑块(4)轴线重合。8.根据权利要求1所述的一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，所述支撑块(4)包括同轴依次设置的内筒支撑段、收缩段、外筒支撑段和底盘段，所述收缩段的外径小于内筒支撑段和外筒支撑段，所述内筒柱(2)通过滚珠支撑于内筒支撑段上，最内层外筒柱(3)的一个侧面通过滚珠支撑于外筒支撑段上，另一个侧面通过滚珠支撑于底盘段上。9.根据权利要求8所述的一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，最内层外筒柱(3)的轴截面为L型。10.根据权利要求2所述的一种惯容系数自适应调节惯容器，其特征在于，所述外筒柱(3)上共设有多个螺栓(6)。2CN114351886A说明书1/4页一种惯容系数自适应调节惯容器技术领域[0001]本发明涉及振动控制技术领域，尤其是涉及一种惯容系数自适应调节惯容器。背景技术[0002]惯容器是一种利用惯性力的装置。惯容器产生的抵抗力的符号与其两端的相对加速度符号相反，抵抗力大小与两端相对加速度的大小成正比，该比例系数即为惯容系数。利用平动‑转动转换、齿轮等装置的放大效果，惯容器的惯容系数能达到制作惯容器运动组件质量的成百上千倍。惯性力与回复力的方向相反，具有“负刚度”的效果，可以削弱结构安装惯容器位置的局部刚度，因而与阻尼器结合能够增大阻尼器的行程显著提升耗能效果。进一步，惯容器、阻尼器和弹簧等组合，能够提升吸能及耗能效率。惯容器最早在机械领域内得到应用，近年来推广应用于土木工程结构。[0003]随着土木结构朝着高耸、大跨和轻质方向的发展，结构的侧向刚度小、自身耗能性能差，在风、人群、车辆以及地震激励下易出现大幅度、多模态振动，威胁结构的安全性和使用性。因而，亟需采用阻尼器等减振耗能装置提升结构多阶振动的模态阻尼。然而，高耸、大跨结构振动时，一般在顶部或跨中振动幅值最大，然而这些位置没有支撑条件用于安装阻尼器；阻尼器等减振装置一般安装在结构根部或者端部，或者用于连接发生相对变形