【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土木工程、振动控制，具体涉及一种自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器。
技术介绍
1、对于高层与超高层建筑、大跨度桥梁，风荷载是导致结构稳定性、舒适性降低的罪魁祸首。早期通过结构自身的加固和加强抵抗风振的影响。1960年由kabori和minai提出了风振控制的概念，与结构自身的加固和加强相比，风振控制在结构中引进附加控制系统,具有明显的优势，风振动控制按照是否有外部能源输入可分为主动控制（有外部能源输入）半主动控制（部分能源输入）和被动控制（无外部能源输入）。当风振控制为主动控制时，通常采用主动调谐质量阻尼器和主动质量阻尼器等；当风振控制为半主动控制时，通常采用主动变刚度系统和主动变阻尼系统；当风振控制为被动控制时，通常设置耗能元件达到控制效果。
2、调谐液柱阻尼器通常为u型的矩形水箱，水箱中盛满液体，通过调节液体长度使得阻尼器频率接近受控对象的频率，振动时依靠液体运动和边界层中的粘性作用导致的液体水头损失而实现消能。一般的调谐液柱阻尼器只能控制结构单一方向的振动响应，且不能实时调节阻尼器的自身参数，即使能够实时调节阻尼器自身参数，在极端情况下也不能够保持供能的稳定性。
3、形状不规则的建筑结构在台风作用下不但有平动位移，还会有扭转响应。扭转响应不但会进一步放大结构的平动响应，还会造成结构构件的扭转破坏。因此，同时控制结构在台风下的平动与扭转响应是很重要的。同时，目前工程中应用的质量阻尼器只能控制结构的单向振动，若要同时控制结构的双向振动，需要布置至少两个质量阻尼器，这不但会占用建筑使
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足之处，本专利技术提供了一种自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，能够实时调节自身的振动主方向和阻尼，控制结构平动响应与扭转，在极端环境下也能实现自供电，相比于传统的调谐液体阻尼器具有更好的适应能力和振动控制效果。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，包括阻尼系统、滑轨系统、平扭耦联机构、自适应控制系统、自供电部分，其中：
4、所述阻尼系统，包括u型液柱阻尼器10、磁流变液11、励磁线圈12和隔磁网8，所述磁流变液11设置于u型液柱阻尼器10腔体内，励磁线圈12设置于u型液柱阻尼器10的竖直段外侧，隔磁网8设置在u型液柱阻尼器10的水平段和部分竖直段内侧；
5、所述滑轨系统，包括环形轨道4、滑轮架15和滑轮5，所述滑轮5限位在环形轨道4上，并能沿环形轨道4滑动，滑轮5通过滑轮架15与所述阻尼系统的u型液柱阻尼器10连接，从而实现u型液柱阻尼器10通过滑轮5在环形轨道4上滑动；
6、所述平扭耦联机构，包括扭转弹簧支座2、扭转弹簧3、旋转杆7、阻尼器支架9，所述扭转弹簧支座2固定在结构上；所述扭转弹簧3，其下端固定至扭转弹簧支座3，其上端固定至环形轨道4的底部；所述旋转杆7，其下端固定至环形轨道4底部，其上端和阻尼器支架9连接固定；所述阻尼器支架9连接至u型液体阻尼器底部中央；
7、所述自适应控制系统，包括处理与控制中枢1、加速度计14、风速仪16、液位计17，所述加速度计14、风速仪16安装在结构上；所述液位计17安装在u型液体阻尼器10底部；所述处理与控制中枢1的输入与加速度计14和风速仪16电连接，接收加速度计14和风速仪16以及液位计17的信号，进行结构平面内振动主方向的确定与阻尼的实时调节；
8、所述自供电部分，包括压电陶瓷6和可变电流电源13，所述压电陶瓷6与可变电流电源13连接，所述可变电流电源13与处理与控制中枢1以及阻尼系统的励磁线圈12连接；所述压电陶瓷6布置在环形轨道4表面，压电陶瓷6受压后将机械能转化为电能，并存储于可变电流电源13，所述可变电流电源13为处理与控制中枢1和励磁线圈12供电。
9、由于采用上述方案，本专利技术具有以下有益效果：
10、第一、本专利技术的自适应液体阻尼器可沿环形轨道旋转，确保最佳的振动主方向，以提高阻尼器的振动控制效果。
11、第二、本专利技术的自适应液体阻尼器能够实现结构平动与扭转的耦联控制，相比传统的液体阻尼器具有更好的稳定性。
12、第三、本专利技术的自适应液体阻尼器能够改变自身阻尼，相比传统的液体阻尼器不可变阻尼，本专利技术有着更佳的减振性能。
13、第四、本专利技术的自适应液体阻尼器能够利用压电陶瓷将机械能转化为电能进行自供电，确保了极端情况下阻尼器的振动控制效果。
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1.自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，包括阻尼系统、滑轨系统、平扭耦联机构、自适应控制系统、自供电部分，其中：
2.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，所述滑轮架（15）和滑轮（5）有两组，分别位于所述阻尼系统的U型液柱阻尼器（10）底部两端。
3.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，所述滑轮（5）与所述滑轮架（15）之间使用螺栓穿孔连接，所述U型液柱阻尼器（10）通过螺栓连接固定在滑轮架（15）上。
4.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，所述旋转杆（7）由步进电机驱动；
5.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，在结构X、Y双向均安装有所述加速度计（14）和风速仪（16）；在U型液体阻尼器（10）底部两端均安装有所述液位计（17）。
6.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，实现三级调控：
7.如权利要求6所述的
8.如权利要求6所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，所述第三级调控：
9.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，隔磁网（8）的厚度为3 cm~10 cm。
10.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，滑轮架（15）与环形轨道（4）间留有5 mm~1.5 cm的缝隙。
...【技术特征摘要】
1.自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，包括阻尼系统、滑轨系统、平扭耦联机构、自适应控制系统、自供电部分，其中：
2.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，所述滑轮架（15）和滑轮（5）有两组，分别位于所述阻尼系统的u型液柱阻尼器（10）底部两端。
3.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，所述滑轮（5）与所述滑轮架（15）之间使用螺栓穿孔连接，所述u型液柱阻尼器（10）通过螺栓连接固定在滑轮架（15）上。
4.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于，所述旋转杆（7）由步进电机驱动；
5.如权利要求1所述的自供电的旋转式平扭耦联的自适应液体阻尼器，其特征在于...
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