一种压电—电磁复合式集能减振装置.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CN106499239A(43)申请公布日2017.03.15(21)申请号201610836013.1(22)申请日2016.09.20(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人何浩祥解鑫王文涛许洪刚(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.E04H9/02(2006.01)E01D19/00(2006.01)H02J7/32(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种压电—电磁复合式集能减振装置(57)摘要一种压电—电磁复合式集能减振装置，设置于楼板或桥面板下方，其目的在于收集楼板或桥面板中的动能并将其转化为电能储存起来，通过电能的释放产生阻尼效应以减缓楼板或桥面板的振动。主要包括：电感线圈、永磁体、锂离子电池、颗粒阻尼容器、多级配电磁颗粒阻尼、压电陶瓷、承载板、锚固螺栓、绝缘垫、电量识别及控制感应元件。承载板和压电陶瓷上预留出锚固螺栓，各构件按要求位置放置于承载板内，整个装置通过锚固螺栓固定于楼板或桥面板下方。本发明的一种压电—电磁复合式集能减振装置，可以收集并利用环境中的振动能量并有效的减缓楼板或桥面板的振动。CN106499239ACN106499239A权利要求书1/1页1.一种压电—电磁复合式集能减振装置，其特征在于：该装置主要包括电感线圈(1)、永磁体(2)、锂离子电池(3)、颗粒阻尼容器(4)、多级配电磁颗粒阻尼(5)、压电陶瓷(6)、承载板(7)、锚固螺栓(8)、绝缘垫(9)、电量识别及控制感应元件(10)；承载板(7)和压电陶瓷(6)上预留出锚固螺栓孔，压电陶瓷(6)下方固定电感线圈(1)，电感线圈(1)正下方放置永磁体(2)，永磁体固定于颗粒阻尼容器(4)之上，永磁体(2)与颗粒阻尼容器(4)之间设有绝缘垫(9)，颗粒阻尼容器(4)内填充多级配电磁颗粒阻尼(5)，外部缠绕电感线圈(1)，下部电感线圈(1)与锂离子电池(3)之间安装电量识别及控制感应元件(10)，各构件按固定位置放置于承载板(7)内，整个装置通过锚固螺栓固定于楼板或桥面板下方。2.根据权利要求1所述的一种压电—电磁复合式集能减振装置，其特征在于：当楼板或桥面板的振动引起压电陶瓷(6)发生变形时，利用其具有的正压电效应，使压电陶瓷(6)的陶瓷片表面产生自由电荷，并聚集能量并将能量存储于锂离子电池(3)中。3.根据权利要求2所述的一种压电—电磁复合式集能减振装置，其特征在于：压电陶瓷(6)的陶瓷片布置在整个装置四周，放置在涂刷绝缘层的钢板的内部，压电陶瓷(6)的形状采用弯板式，两边弯起，集能效果更好。4.根据权利要求1所述的一种压电—电磁复合式集能减振装置，其特征在于：锂离子电池(3)和下部电感线圈(1)之间设有电量识别及控制感应元件(10)，当锂离子电池中积蓄的能量达到一定值，控制元件会给下部线圈放电，当下部线圈通入锂离子电池(3)放出的电流后，改变了多级配电磁颗粒阻尼(5)周围的磁场，使其产生动态电磁感应并形成较大阻尼力，从而减缓楼板或桥面板的振动。5.根据权利要求4所述的一种压电—电磁复合式集能减振装置，其特征在于：多级配电磁颗粒阻尼(5)由不同磁性材料和直径混合组成，在结构不同振幅引发的电磁感应下将有不同数量的颗粒阻尼发生碰撞和运动，从而产生不同的耗能能力和阻尼效果。6.根据权利要求1所述的一种压电—电磁复合式集能减振装置，其特征在于：楼板或桥面板的振动能够使上部电感线圈(1)产生上下的振动，同时能够与永磁体(2)的磁场产生交感电流储存于锂离子电池(3)中。7.根据权利要求1所述的一种压电—电磁复合式集能减振装置，其特征在于：颗粒阻尼容器(4)为非金属的非磁性材料制作，承载板(7)为表面涂刷绝缘层的钢板制作而成。8.根据权利要求1所述的一种压电—电磁复合式集能减振装置，其特征在于：多个装置排列固定于楼板或桥面板下表面，不影响楼板或桥面板下表面的平整性。2CN106499239A说明书1/3页一种压电—电磁复合式集能减振装置技术领域[0001]本发明涉及一种压电—电磁复合式集能减振装置，其功能在于收集、利用并耗散土木工程板式结构中的振动能量，达到减轻相关构件和结构振动幅值的目的，属于新能源和结构减振领域。背景技术[0002]目前，随着我国不可再生资源的日渐紧缺，寻求绿色的可再生资源是我们面对的一项重要挑战。日常生活中有多种可利用的再生资源，如人或车辆引起的楼板或桥面板振动就是一种很好动能资源，但这些资源往往给工程结构及使用者带来不便或者被简单忽略了。因此，为了更好地利用这些表面不利或者可忽略的能源，本发明提出了一种压电—电磁复合式集能减振装置，该装