一种带能量利用机构的粘弹性阻尼器制造技术

本发明专利技术涉及一种阻尼器。一种带能量利用机构的粘弹性阻尼器，包括钢板层和粘弹性材料层，钢板层的至少一侧设有粘弹性材料层，粘弹性材料层外设有一能量转换层，能量转换层内设有复数个压电陶瓷片，复数个压电陶瓷片通过一用于控制蓄电池的充放电状态的电能控制模块连接一蓄电池。这样粘弹性材料层会将结构振动产生的能量传递给能量转换层，使压电陶瓷片振动，压电陶瓷片受力振动会产生电荷，并通过电能控制模块将电能储存在蓄电池内。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种阻尼器。一种带能量利用机构的粘弹性阻尼器，包括钢板层和粘弹性材料层，钢板层的至少一侧设有粘弹性材料层，粘弹性材料层外设有一能量转换层，能量转换层内设有复数个压电陶瓷片，复数个压电陶瓷片通过一用于控制蓄电池的充放电状态的电能控制模块连接一蓄电池。这样粘弹性材料层会将结构振动产生的能量传递给能量转换层，使压电陶瓷片振动，压电陶瓷片受力振动会产生电荷，并通过电能控制模块将电能储存在蓄电池内。【专利说明】一种带能量利用机构的粘弹性阻尼器
本专利技术涉及土木工程
，尤其涉及一种阻尼器。
技术介绍
现有的剪切粘弹性阻尼器通常为约束钢板和粘弹性材料相间排布的结合体，钢板和粘弹性材料经过处理结合为整体，在反复力作用下钢板产生相对位移，使得粘弹性材料产生往复的剪切变形，从而耗能。剪切粘弹性阻尼器的传统排布形式为:中间层和上、下外层为钢板，钢板之间夹持粘弹性材料层。通常情况下，结构振动能量会通过粘弹性材料层进行损耗，如何将这部分能量变废为宝，进行利用有效的利用呢？
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带能量利用机构的粘弹性阻尼器，以解决上述技术问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种带能量利用机构的粘弹性阻尼器，包括钢板层和粘弹性材料层，所述钢板层的至少一侧设有所述粘弹性材料层，其特征在于，所述粘弹性材料层外设有一能量转换层，所述能量转换层内设有复数个压电陶瓷片，所述复数个压电陶瓷片通过一用于控制蓄电池的充放电状态的电能控制模块连接一蓄电池。这样粘弹性材料层会将结构振动产生的能量传递给能量转换层，使压电陶瓷片振动，压电陶瓷片受力振动会产生电荷，并通过电能控制模块将电能储存在蓄电池内。所述粘弹性材料层为采用高阻尼橡胶粘弹性材料制成的高阻尼橡胶粘弹性材料层。本专利技术采用高阻尼橡胶粘弹性材料层，耗能能力强、能够有效的减小建筑物的风振及地震反应，具有广泛的工程适用性，与位移相关系阻尼器相比，它在所有振动条件下都能进行耗能，即使在较小的振动条件下，也能够进行耗能。它不像滞回耗能装置那样需要很大的位移才能发生屈服变形或克服摩擦力以发挥它们的耗能作用。本专利技术作为有效的被动控制装置，可应用于层数较多、高度较大、水平刚度较小、水平位移较明显的多层、高层、较高层建筑和桥梁、管线、塔架、高耸结构、大跨度结构等。这种阻尼器的使用也为高强度轻质材料的高柔结构抗风找到一条经济有效途径。本专利技术既可用于结构的抗风减振，又可用于结构的抗震减震:既可用于新建工程，又可用于震损结构的加固及震后修复工程。为了节省成本，所述粘弹性材料层可以由复数个高阻尼橡胶粘弹性材料制成的高阻尼橡胶粘弹性材料单元构成，所述高阻尼橡胶粘弹性材料单元一端连接在所述钢板层上，一端设有至少一片压电陶瓷片，高阻尼橡胶粘弹性材料单元之间留有间隙。所述高阻尼橡胶粘弹性材料层通过采用硫化处理的方式，设置在所述钢板层的至少一侧，并与所述钢板层连接为一体。为了满足不同结构的位移和阻尼力的需要，所述钢板层可以由复数块薄钢板叠加而成，复数块薄钢板可以通过相邻的两块薄钢板的粘合形成整体。也可以在复数块薄钢板上开设螺栓孔，用一固定用螺栓穿过所述螺栓孔，并通过所述固定用螺栓将所述复数块薄钢板固定为一整体。该结构允许钢板的质量可调，可适应不同结构的需要。当然也可以将钢板层、粘弹性材料层、能量转换层构成整体结构进行叠加，例如，所述钢板层下方设有所述粘弹性材料层，所述粘弹性材料层下方设有所述能量转换层，所述能量转换层下方设有所述粘弹性材料层，所述粘弹性材料层下方设有所述钢板层。再例如，所述钢板层下方设有所述粘弹性材料层，所述粘弹性材料层下方设有所述能量转换层，所述能量转换层下方设有所述粘弹性材料层，所述粘弹性材料层下方设有所述能量转换层。所述钢板层可以是呈长方体、正方体的钢板层，所述钢板层还可以是一呈球形的钢板层，所述呈球形的钢板层的外侧设有所述粘弹性材料层，所述粘弹性材料层外侧设有所述能量转换层。本专利技术在呈球形时，一方面可以通过自身的结构消减振动能量，另外还可以通过滚动进一步消减振动能量。为了使振动产生的能量更好的为使用者所用，所述电能控制模块可以直接连接一用电设备的电源端，如智能家居系统、灯的电源端等，来为这些用电设备供电。所述电能控制模块还可以连接一供电端口，通过将用电设备接入供电端口的方式为用电设备提供电能。所述电能控制模块还可以连接一微型处理器，所述微型处理器连接一显示模块，所述微型处理器根据所述电能控制模块传来的充电情况，分析当前的振动情况，并将分析结果通过所述显示模块对外显示。当振动量达到一设定的值后，微型处理器可通过显示模块显示一特定的内容进行报警。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的部分结构的一种示意图；图2为本专利技术的部分结构的另一种示意图；图3为本专利技术的电路框图。【具体实施方式】为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本专利技术。参照图1和图2，一种带能量利用机构的粘弹性阻尼器，包括钢板层I和粘弹性材料层2，钢板层I的至少一侧设有粘弹性材料层2，粘弹性材料层2外设有一能量转换层，能量转换层内设有复数个压电陶瓷片3，复数个压电陶瓷片3构成能量转换层。复数个压电陶瓷片3通过一用于控制蓄电池的充放电状态的电能控制模块42连接一蓄电池41。这样粘弹性材料层2会将结构振动产生的能量传递给能量转换层，使压电陶瓷片3振动，压电陶瓷片3受力振动会产生电荷，并通过电能控制模块42将电能储存在蓄电池41内。粘弹性材料层2为采用高阻尼橡胶粘弹性材料制成的高阻尼橡胶粘弹性材料层。本专利技术采用高阻尼橡胶粘弹性材料层，耗能能力强、能够有效的减小建筑物的风振及地震反应，具有广泛的工程适用性，与位移相关系阻尼器相比，它在所有振动条件下都能进行耗能，即使在较小的振动条件下，也能够进行耗能。它不像滞回耗能装置那样需要很大的位移才能发生屈服变形或克服摩擦力以发挥它们的耗能作用。本专利技术作为有效的被动控制装置，可应用于层数较多、高度较大、水平刚度较小、水平位移较明显的多层、高层、较高层建筑和桥梁、管线、塔架、高耸结构、大跨度结构等。这种阻尼器的使用也为高强度轻质材料的高柔结构抗风找到一条经济有效途径。本专利技术既可用于结构的抗风减振，又可用于结构的抗震减震:既可用于新建工程，又可用于震损结构的加固及震后修复工程。为了节省成本，粘弹性材料层2可以由复数个高阻尼橡胶粘弹性材料制成的高阻尼橡胶粘弹性材料单元构成，高阻尼橡胶粘弹性材料单元一端连接在钢板层I上，一端设有至少一片压电陶瓷片3，高阻尼橡胶粘弹性材料单元之间留有间隙。高阻尼橡胶粘弹性材料层通过采用硫化处理的方式，设置在钢板层I的至少一侦牝并与钢板层I连接为一体。为了满足不同结构的位移和阻尼力的需要，钢板层I可以由复数块薄钢板叠加而成，复数块薄钢板可以通过相邻的两块薄钢板的粘合形成整体。也可以在复数块薄钢板上开设螺栓孔，用一固定用螺栓穿过螺栓孔，并通过固定用螺栓将复数块薄钢板固定为一整体。该结构允许钢板的质量可调，可适应不同结构的需要。当然也可以将钢板层1、粘弹性材料层2、能量转换层构成整体结构进行叠加，例如，钢板层I下方设有粘弹性材料层2，粘弹性材料层2下方设有能量转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带能量利用机构的粘弹性阻尼器，包括钢板层和粘弹性材料层，所述钢板层的至少一侧设有所述粘弹性材料层，其特征在于，所述粘弹性材料层外设有一能量转换层，所述能量转换层内设有复数个压电陶瓷片，所述复数个压电陶瓷片通过一用于控制蓄电池的充放电状态的电能控制模块连接一蓄电池。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩凯翔，罗绍辉，
申请(专利权)人：上海英谷桥梁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31