本申请提供了一种缓冲装置包括：壳体、多个缓冲管、弹性部、支撑件以及弹性支撑部。缓冲管的孔壁上设置有多个类环形凹槽，且缓冲管上具有多个沿缓冲管轴向设置的缝隙。弹性部设置在容纳腔内。每一支撑柱的外壁面上均设置有多个类环形凸起。弹性支撑部设置在连接孔内，并位于壳体与支撑柱之间。其中，支撑柱包括依次连接的连接段、凸起段及支撑尾段，多个支撑柱的支撑尾段的长度至少为二种。本申请提供的缓冲装置，由于多个支撑柱中的支撑尾段长度不同，使不同的支撑柱上的凸起段存在相位差，所以不同支撑柱所受到的阻力也不相同，从而通过不同支撑柱的组合来改变结构的载荷‑位移曲线，进而大幅度提高缓冲装置的比阻尼系数达到增强结构缓冲性能。
【技术实现步骤摘要】
一种缓冲装置
本申请涉及减振
，尤其涉及一种缓冲装置。
技术介绍
负刚度多稳态结构常常被用于阻尼减振相关领域。研究比较多的是梁/壳构成的负刚度结构。现有的套筒式负刚度结构相对梁式负刚度结构有更优异的力学性能，相同质量下可以吸收更多的能量。而且这类结构不依靠粘弹性或粘性来进行能量吸收，因为在低频/低速下也具有良好的吸能效果。但是，和其他负刚度结构一样，套筒式负刚度结构具有波浪式起伏的载荷位移曲线，因而其比阻尼系数不高，减振效果不好。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种比阻尼系数高、减振效果好的缓冲装置。为了实现上述至少之一的目的，本申请提供了一种缓冲装置，包括：壳体，所述壳体具有一端开口的容纳腔；多个缓冲管，多个所述缓冲管的一端与所述壳体连接，多个所述缓冲管的另一端向所述容纳腔的开口延伸，所述缓冲管具有连接孔，所述连接孔的孔壁上设置有多个类环形凹槽，且所述缓冲管上具有多个沿所述缓冲管轴向设置的缝隙；弹性部，所述弹性部设置在所述容纳腔内，并包裹多个所述缓冲管，所述弹性部用于填充所述容纳腔；支撑件，所述支撑件包括支撑板及与所述支撑板连接的多个支撑柱，多个所述支撑柱分别插入多个所述连接孔内，每一所述支撑柱的外壁面上均设置有多个与所述类环形凹槽匹配的类环形凸起，多个类环形凸起构成凸起段；以及弹性支撑部，所述弹性支撑部设置在所述连接孔内，并位于所述壳体与所述支撑柱之间，用于支撑所述支撑柱；其中，所述支撑柱包括依次连接的连接段、凸起段及支撑尾段，所述连接段与所述支撑板连接，且所述类环形凸起设置在所述凸起段上；多个所述支撑柱的支撑尾段的长度至少为二种。在其中的一些实施例中，所有所述支撑柱的长度均相同，且不同所述支撑柱的支撑尾段的长度不相同，所述支撑尾段长度满足以下公式：h为支撑尾段的长度，K为常数，S为在支撑柱轴向上类环形凸起的宽度，M为不同长度支撑尾段的数量、且取值范围为大于2的整数，i为0～M-1的整数。其中的一些实施例中，在具有不同长度所述支撑尾段的所述支撑柱上，相邻所述类环形凸起在所述支撑柱轴向上的间隔距离不相同。在其中的一些实施例中，在同一所述支撑柱上，相邻所述类环形凸起侧壁之间的夹角满足如下公式：θ>2arctan(μ)，θ为相邻所述类环形凸起侧壁之间的夹角，μ为所述支撑柱和所述壳体之间的摩擦系数；在所述支撑柱径向上，所述类环形凸起的高度满足如下公式：H为类环形凸起的高度，为制成支撑柱材料的最大允许应变，L为在所述支撑柱径向上缝隙的长度，w1为缓冲管的另一端到第一个类环形凹槽的长度，r1为缓冲管未设置有类环形凹槽部分的内半径，r2为缓冲管未设置有类环形凹槽部分的外半径。在其中的一些实施例中，所述类环形凸起的远离所述支撑柱的一端的外表面为曲面，多个所述类环形凸起的曲面共同构成连续可导的平滑曲线。在其中的一些实施例中，所述环类形凸起的截面形状为圆顶梯形；相邻两个所述类环形凸起之间为圆弧过渡；所述类环形凸起与所述支撑柱的连接处为圆弧过渡，所述过渡圆弧的半径R满足：H/5<R≤H。在其中的一些实施例中，所述类环形凸起外表面的曲面为正函数曲线形，相邻两个所述类环形凸起之间为正函曲线过渡，所述类环形凸起与所述支撑柱的连接处为圆弧过渡，所述过渡圆弧的半径R满足H/5<R≤H。在其中的一些实施例中，所述弹性支撑部为弹簧，所述弹簧支撑在所述支撑柱与所述壳体之间。在其中的一些实施例中，所述弹性支撑部包括：第一磁铁，所述第一磁铁固定在所述壳体上；以及第二磁铁，所述第二磁铁固定在所述支撑柱上，且所述第一磁铁与所述第二磁铁之间存在斥力。在其中的一些实施例中，所述壳体、缓冲管、支撑件采用刚性材料制成，所述弹性部采用柔性材料制成，且所述刚性材料与柔性材料的刚度比大于10。本申请的上述技术方案具有如下优点：1.缓冲装置对能量消耗分来自支撑柱与缓冲管的内壁之间的摩擦力，与粘弹性缓冲材料的能量耗散机理不同，基于摩擦力的耗能机制受到加载速度和频率的影响较小，可以在低频和低速下也取得较好缓冲效果。2.缓冲装置采用了具有相位差特征的支撑柱，有助于结构形成较为平缓的载荷位移曲线，从而具有更大的比阻尼系数和更好的能量耗散效果。3.缓冲装置采用了刚性材料和柔性材料各司其职的设计，使刚性材料来承担摩擦和支撑作用，柔性材料承担变形作用，从而保证结构在变形中不发生破坏，同时使其具有较好力学性能和能量耗散能力。附图说明本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，另外，本申请附图仅为说明目的提供，图中各部件的比例与数量不一定与实际产品一致。其中：图1是本申请所述缓冲装置的立体结构示意图；图2是本申请所示壳体和缓冲管的结构示意图；图3是本申请所述支撑件的立体结构示意图；图4是图3所示结构侧视结构示意图；图5a是图4中A部的放大结构示意图；图5b是图4中B部的放大结构示意图；图6是图2所示结构的剖视结构示意图；图7是本申请所述缓冲装置进行压缩卸载实验生成的载荷加卸载曲线图；图8a和图8b是本申请所述缓冲装置进行振动实验生成的加速度衰减图。其中，图1至图6的附图标记与部件名称之间的对应关系为：壳体10，缓冲管20，类环形凹槽21，缝隙22，支撑件30，支撑板31，支撑柱32，凸起段321，支撑尾段322，类环形凸起33，弹性部40。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下述讨论提供了本申请的多个实施例。虽然每个实施例代表了申请的单一组合，但是本申请不同实施例可以替换，或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含A、B、C，另一个实施例包含B和D的组合，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。如图1至图4所示，本申请的实施例提供的缓冲装置包括：壳体10、多个缓冲管20、弹性部40、支撑件30以及弹性支撑部(图中未示出)。如图2所示，壳体10具有一端开口的容纳腔。如图2所示，多个缓冲管20的一端与壳体10连接，多个缓冲管20的另一端向容纳腔的开口延伸，缓冲管20具有连接孔，连接孔的孔壁上设置有多个类环形凹槽21，且缓冲管20上具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种缓冲装置，其特征在于，包括：/n壳体，所述壳体具有一端开口的容纳腔；/n多个缓冲管，多个所述缓冲管的一端与所述壳体连接，多个所述缓冲管的另一端向所述容纳腔的开口延伸，所述缓冲管具有连接孔，所述连接孔的孔壁上设置有多个类环形凹槽，且所述缓冲管上具有多个沿所述缓冲管轴向设置的缝隙；/n弹性部，所述弹性部设置在所述容纳腔内，并包裹多个所述缓冲管，所述弹性部用于填充所述容纳腔；/n支撑件，所述支撑件包括支撑板及与所述支撑板连接的多个支撑柱，多个所述支撑柱分别插入多个所述连接孔内，每一所述支撑柱的外壁面上均设置有多个与所述类环形凹槽匹配的类环形凸起，多个类环形凸起构成凸起段；以及/n弹性支撑部，所述弹性支撑部设置在所述连接孔内，并位于所述壳体与所述支撑柱之间，用于支撑所述支撑柱；/n其中，所述支撑柱包括依次连接的连接段、凸起段及支撑尾段，所述连接段与所述支撑板连接，且所述类环形凸起设置在所述凸起段上；多个所述支撑柱的支撑尾段的长度至少为二种。/n
【技术特征摘要】
1.一种缓冲装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有一端开口的容纳腔；
多个缓冲管，多个所述缓冲管的一端与所述壳体连接，多个所述缓冲管的另一端向所述容纳腔的开口延伸，所述缓冲管具有连接孔，所述连接孔的孔壁上设置有多个类环形凹槽，且所述缓冲管上具有多个沿所述缓冲管轴向设置的缝隙；
弹性部，所述弹性部设置在所述容纳腔内，并包裹多个所述缓冲管，所述弹性部用于填充所述容纳腔；
支撑件，所述支撑件包括支撑板及与所述支撑板连接的多个支撑柱，多个所述支撑柱分别插入多个所述连接孔内，每一所述支撑柱的外壁面上均设置有多个与所述类环形凹槽匹配的类环形凸起，多个类环形凸起构成凸起段；以及
弹性支撑部，所述弹性支撑部设置在所述连接孔内，并位于所述壳体与所述支撑柱之间，用于支撑所述支撑柱；
其中，所述支撑柱包括依次连接的连接段、凸起段及支撑尾段，所述连接段与所述支撑板连接，且所述类环形凸起设置在所述凸起段上；多个所述支撑柱的支撑尾段的长度至少为二种。
2.根据权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于，
所有所述支撑柱的长度均相同，且不同所述支撑柱的支撑尾段的长度不相同，所述支撑尾段长度满足以下公式：
h为支撑尾段的长度，K为常数，S为在支撑柱轴向上类环形凸起的宽度，M为不同长度支撑尾段的数量、且取值范围为大于2的整数，i为0～M-1的整数。
3.根据权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于，
在具有不同长度所述支撑尾段的所述支撑柱上，相邻所述类环形凸起在所述支撑柱轴向上的间隔距离不相同。
4.根据权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于，
在同一所述支撑柱上，相邻所述类环形凸起侧壁之间的夹角满足如下公式：
θ>2arctan(μ)，θ为相邻所述类环形凸起侧壁之间的夹角，μ为所述支撑柱和...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，朱绍伟，陈帅，连续，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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