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    重庆时时彩虎龙合出多少期虎: 一种单出杆阻尼器.pdf

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    一种 单出杆 阻尼
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    摘要
    申请专利号:

    CN201710092412.6

    申请日:

    2017.02.21

    公开号:

    CN106641084A

    公开日:

    2017.05.10

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16F 13/06申请日:20170221|||公开
    IPC分类号: F16F13/06; F16F9/19; F16F9/32 主分类号: F16F13/06
    申请人: 沈阳建筑大学
    发明人: 孙丽; 齐佩佩; 魏明海; 张春巍; 朱春阳; 宋岩升
    地址: 110168 辽宁省沈阳市浑南新区浑南东路9号
    优先权:
    专利代理机构: 沈阳铭扬联创知识产权代理事务所(普通合伙) 21241 代理人: 吕敏
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201710092412.6

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.06.12|||2017.06.06|||2017.05.10

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种单出杆阻尼器,属于结构振动控制装置技术领域。包括缸体,分为工作腔室和补偿腔室,两腔室间通过与缸体密封的浮动活塞间隔,工作腔室内填充STF液体;活塞杆一端置于缸体内工作腔室,其端部连接工作活塞,另一端置于缸体外,连接上连接件;补偿腔室内设置弹性件,弹性件一端连接浮动活塞,另一端连接置于缸体端部的橡胶活塞上,当剪切速率较大,工作腔内瞬时振动速度较大时,STF发生剪切增稠产生阻尼力,从而实现工程结构抗冲减振;当剪切速率较小,工作腔室瞬时振动速度较小时,补偿腔室内的弹性件弹性补偿阻尼器初始刚度,从而实现工程结构减振耗能。本发明带有弹性补偿腔室,提供适宜的补偿刚度,达到阻尼器抗冲减振效果。

    权利要求书

    1.一种单出杆阻尼器,其特征在于:包括:
    缸体,分为工作腔室和补偿腔室,两腔室间通过与缸体密封的浮动活塞间隔,工作腔室
    内填充STF液体;
    活塞杆,一端置于缸体内工作腔室,其端部连接工作活塞,另一端置于缸体外,连接上
    连接件;
    补偿腔室,内设置弹性件,弹性件一端连接浮动活塞,另一端连接置于缸体端部的橡胶
    活塞Ⅰ上,补偿阻尼器初始刚度,
    当剪切速率较大,工作腔内瞬时振动速度较大时,STF发生剪切增稠产生阻尼力,从而
    实现工程结构抗冲减振;当剪切速率较小,工作腔室瞬时振动速度较小时,补偿腔室内的弹
    性件弹性补偿阻尼器初始刚度,从而实现工程结构减振耗能。
    2.根据权利要求1所述单出杆阻尼器,其特征在于:所述补偿腔室的高度H1为缸体高度
    H的1/4~1/3。
    3.根据权利要求1所述单出杆阻尼器,其特征在于:所述弹性件最大补偿压缩量为活塞
    杆完全压入时所需要的体积补偿量,即:
    πd2ymax=πD2Ymax
    其中:d为工作活塞直径,ymax为活塞杆最大压缩量,D为缸体内径,Ymax为弹性件最大补
    偿压缩量。
    4.根据权利要求1所述单出杆阻尼器,其特征在于:所述弹性件为SMA弹簧。
    5.根据权利要求1所述单出杆阻尼器,其特征在于:所述工作活塞与缸体间隙在1~3mm
    之间。
    6.根据权利要求1所述单出杆阻尼器,其特征在于:所述活塞杆和缸体间连接有橡胶活
    塞II。
    7.根据权利要求6所述单出杆阻尼器,其特征在于:所述活塞杆与橡胶活塞II之间设有
    至少一条的密封圈II。
    8.根据权利要求1所述单出杆阻尼器,其特征在于:所述浮动活塞与缸体之间设有至少
    一条密封圈Ⅰ。
    9.根据权利要求1所述单出杆阻尼器,其特征在于:所述工作活塞厚度H2为工作腔室总
    高度H0的1/4~1/3。

    说明书

    一种单出杆阻尼器

    技术领域

    本发明属于结构振动控制装置技术领域,特别是涉及一种单出杆阻尼器。

    背景技术

    在工程实际中,如土木工程、航天工程、车辆工程等多方面中,抗冲减振控制装置
    都起着重要的作用。尤其在工程结构领域,自然环境中存在多种动荷载,如地震、爆炸、浮冰
    或轮船撞击、碰撞、强风以及冰荷载等。依据荷载变化的快慢不同,这些动荷载可分为周期
    性荷载、随机荷载以及冲击荷载。工程结构在实际环境中,这些动荷载及其组合往往对其造
    成大幅振动甚至破坏。因此,复杂荷载环境下的工程结构抗冲减振控制问题尤为重要。

    STF也是一种新型的智能材料,是一种处于固、液混合状态的纳米粒子溶液,由极
    其微小的微粒分散悬浮在有机溶剂中组成。STF在正常状态下是略微粘稠的液体,在受到较
    大剪切应变或冲击荷载作用后,其表观粘度会急剧增大,甚至能够转变为类固态的物质。此
    时,STF的剪切模量远大于其初始的剪切模量。重要的是,当作用于STF上的快速冲击荷载消
    失后,STF能瞬间恢复到易于流动的液态,即这种变化是可逆的。STF为场响应材料,其流变
    特性随外加应力场的变化而变化。但是,STF阻尼器在低速大幅振动下,其阻尼力和刚度由
    于STF没有发生剪切增稠行为,因此其控制效果不理想。

    SMA具有良好的形状记忆效应和大应变超弹性等特性。超弹性是SMA的重要力学性
    能之一,它是指合金在应力作用下发生马氏体相变,去除应力后发生马氏体逆相变,应变恢
    复的性能。SMA可恢复应变达6%~8%,远优于普通材料的弹性应变(0.5%)。近年来,随着
    SMA材料研究的发展、制作技术的提高、价格的降低,SMA减、隔震装置在工程领域中的应用
    越来越多。

    双出杆式阻尼器由于其结构简单、加工方便,得到了良好的推广应用;相反,单出
    杆式阻尼器由于结构较复杂、加工较困难,使得目前研究较少。实际上,单出杆式阻尼器结
    构最为紧凑,能在有限的空间内提供较大的行程,这是双出杆阻尼器所无法比拟的。但是现
    有传统单出杆阻尼器仍具有附加腔室密闭性差、制作工艺复杂、压强限制等弊端。

    发明内容

    针对上述存在的现有单一STF阻尼器在低剪切速率下耗能不够理想的问题,为使
    其在冲击荷载作用下获得适合的补偿力,更好的发挥其阻尼效果,本发明提供一种单出杆
    阻尼器。

    本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

    本发明一种单出杆阻尼器,包括:

    缸体,分为工作腔室和补偿腔室,两腔室间通过与缸体密封的浮动活塞间隔,工作
    腔室内填充STF液体;

    活塞杆,一端置于缸体内工作腔室,其端部连接工作活塞,另一端置于缸体外,连
    接上连接件;

    补偿腔室,内设置弹性件,弹性件一端连接浮动活塞,另一端连接置于缸体端部的
    橡胶活塞Ⅰ上,补偿阻尼器初始刚度,

    当剪切速率较大,工作腔内瞬时振动速度较大时,STF发生剪切增稠产生阻尼力,
    从而实现工程结构抗冲减振;当剪切速率较小,工作腔室瞬时振动速度较小时,补偿腔室内
    的弹性件弹性补偿阻尼器初始刚度,从而实现工程结构减振耗能。

    进一步地,所述补偿腔室的高度H1为缸体高度H的1/4~1/3。

    进一步地,所述弹性件最大补偿压缩量为活塞杆完全压入时所需要的体积补偿
    量,即:

    πd2ymax=πD2Ymax

    其中:d为工作活塞直径,ymax为活塞杆最大压缩量,D为缸体内径,Ymax为弹性件最
    大补偿压缩量。

    进一步地,所述弹性件为SMA弹簧。

    进一步地,所述工作活塞与缸体间隙在1~3mm之间。

    进一步地,所述活塞杆和缸体间连接有橡胶活塞II。

    进一步地,所述活塞杆与橡胶活塞II之间设有至少一条的密封圈II。

    进一步地,所述浮动活塞与缸体之间设有至少一条密封圈Ⅰ。

    进一步地,所述工作活塞厚度H2为工作腔室总高度H0的1/4~1/3。

    本发明的有益效果为:

    1.本发明将SMA弹簧应用于传统STF单出杆阻尼器补偿腔室,通过活塞杆上下移
    动,带动工作活塞挤压STF产生阻尼力,同时带动浮动活塞联动SMA弹簧伸缩,发挥其超弹性
    性能,提供适宜的补偿刚度,达到阻尼器抗冲减振效果。由于采用STF为响应材料,SMA为补
    偿材料,使得该阻尼器可获得较大的阻尼力和刚度,使本发明具有优良的力学特性。

    2.本发明补偿腔室浮动活塞不必与缸体吻合,生产工艺简单,从而降低生产成本。
    同时改善单出杆阻尼器补偿附加腔室密闭性差、制作工艺复杂、压强限制等问题。

    3.本发明适应荷载范围广:当剪切速率较大,STF发生剪切增稠行为产生阻尼力,
    从而实现工程结构抗冲减振;当剪切速率较小,SMA弹簧发挥其超弹性性能补偿阻尼器初始
    刚度,从而实现工程结构减振耗能。

    4.本发明加工工艺简单:由于阻尼器构造简单,保证单出杆阻尼器较大的有效行
    程,同时,对补偿腔室密闭性要求不高,加工工艺简单,减少成本。

    附图说明

    图1是本发明的剖视结构示意图。

    图2是图1的A-A剖视图。

    图中:1.下连接件,2.下盖板,3.橡胶活塞Ⅰ,4.活塞杆,5.工作腔室,6.缸体,7.工
    作活塞,8.浮动活塞,9.密封圈Ⅰ,10.补偿腔室,11.弹性件,12.橡胶活塞II,13.上盖板,14.
    上连接件,15.密封圈II。

    具体实施方式

    下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

    实施例:如图1、图2所示,本发明包括一种单出杆阻尼器,包括:

    缸体6,分为工作腔室5和补偿腔室10,两腔室间通过与缸体6密封的浮动活塞8间
    隔,工作腔室5内填充STF液体;

    活塞杆4,一端置于缸体6内工作腔室5,其端部连接工作活塞7,另一端置于缸体6
    外,连接上连接件1;

    补偿腔室10内设置弹性件11,弹性件11一端连接浮动活塞8,另一端连接置于缸体
    6端部的橡胶活塞Ⅰ3上;所述弹性件11采用SMA弹簧;

    所述补偿腔室10的高度H1根据实际工程需要设定,为缸体高度H的1/4~1/3。所述
    弹性件最大补偿压缩量为活塞杆4完全压入时所需要的体积补偿量,即:

    πd2ymax=πD2Ymax

    其中:d为工作活塞7的直径,ymax为活塞杆4的最大压缩量,D为缸体6的内径,Ymax为
    弹性件11的最大补偿压缩量。

    浮动活塞对弹性件11存在预压力由工作腔室5内STF液体内压力及浮动活塞8重量
    产生,使得弹性件11更好的发挥其补偿特性。预压力大小依据STF阻尼性能、弹性体SMA回弹
    性能设定。

    所述工作活塞厚度H2根据实际工程需要设计,为工作腔室5总高度H0的1/4~1/3,
    保证STF剪切行程,剪切效果更好。所述工作活塞7与缸体6间隙在1~3mm之间,在活塞移动
    过程中对STF产生较大剪切应力同时保证工作腔室内STF的流动性。所述活塞杆4和缸体6间
    连接有橡胶活塞Ⅰ3。所述活塞杆4与橡胶活塞II12之间设有至少一条的密封圈II15,避免缸
    体6内STF泄露。所述浮动活塞8与缸体6之间设有至少一条密封圈Ⅰ9,避免STF泄露到补偿腔
    室10中。

    当剪切速率较大,活塞杆4上下移动,带动工作活塞7,挤压工作腔室5内的剪切增
    稠液体STF,工作腔室5内瞬时振动速度较大时,工作腔室5内STF发生剪切增稠产生阻尼力,
    从而实现工程结构抗冲减振;当剪切速率较小,工作腔室5瞬时震动速度较小时,工作腔室5
    内的STF剪切增稠效果不够理想,缸体6内的浮动活塞8联动SMA弹簧伸缩,发挥其超弹性性
    能,通过补偿腔室10内的11弹性补偿阻尼器初始刚度,从而实现工程结构减振耗能。

    关于本文
    本文标题:一种单出杆阻尼器.pdf
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