[发明专利]滑动式性能可调形状记忆合金阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及结构减震控制、防灾减灾与防护领域，具体为一种滑动式性能可调形状记忆合金阻尼器，它主要用于结构变形后的复位以及耗能减振(震)，同时该装置也可以作为产生非线性恢复力的结构构件用于结构非线性动力行为的模拟与试验研究。

背景技术

形状记忆合金阻尼器可以用于结构复位与耗能减震控制，这类阻尼器主要是运用形状记忆合金的两个特性——超弹性与形状记忆，其中，耗能减震依赖于它的超弹性特性，形状记忆特性有助于有残余变形的结构的复位。目前所研究和运用的形状记忆合金丝阻尼器在设计和安装完毕后，其刚度和耗能能力是确定的，没有可调节性。因此有必要设计一种性能稳定、装卸简单、能够满足不同的性能需要的具有刚度和耗能能力调节功能的形状记忆合金阻尼器。

发明内容

针对现有形状记忆合金阻尼器的刚度和耗能能力不可调节的缺陷，本发明旨在提供一种滑动式性能可调形状记忆合金阻尼器，该阻尼器性能稳定、装卸简单、能够满足不同的性能需要，且具有刚度和耗能能力可调节功能，它不仅能够用于结构的耗能减震，而且有助于有残余变形的结构复位。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述滑动式性能可调形状记忆合金阻尼器，其结构特点是，包括滑槽板，装在夹具一和夹具二上的形状记忆合金丝；所述滑槽板上开有凹槽，该凹槽内装有一与凹槽形状相配合的滑块，所述滑槽板和滑块上均开有多个螺孔；至少一个夹具一通过螺孔装在所述滑块上，至少一个夹具二通过螺孔装在所述滑槽板上，至少一根所述的形状记忆合金丝穿过所述夹具一和夹具二。

藉由上述结构，滑块嵌入到梯形截面凹槽中，所述滑槽板按照一定的间距设置系列螺孔，通过调整滑槽板上夹具的位置以及滑块上的夹具的位置可以实现调整形状记忆合金丝的长度的功能，进而实现阻尼器的刚度和耗能减震能力可调节的目的。固定在滑块上的夹具一和固定在滑槽板上的夹具二依次相间设置，这样可以将一根形状记忆合金丝分隔成若干段，实现阻尼器的刚度和耗能减震能力可调的目的。

作为对本发明的进一步改进：

所述凹槽的横截面形状为梯形，且该梯形上窄下宽，当滑块嵌入到梯形截面凹槽中，滑块与滑槽板构成一个整体。

进一步地，所述滑槽板与滑块两侧面之间的间隙为0.1～0.5毫米，为了防止所述滑块在运动过程中与连接件发生碰撞，滑块的长度须比滑槽板稍短，使得该滑块的两端均位于所述滑槽板的凹槽内，两者长度差距根据结构所容许的变形确定。

所述夹具一的结构优选为，一根装在滑块螺孔上的螺杆，该螺杆上端固定连接有一块铁块，该铁块上至少开有一个孔洞，所述形状记忆合金丝穿过铁块中的孔洞，并由螺栓固定在夹具一上。

所述夹具二的结构优选为，两根分别装在滑槽板两侧端螺孔上的螺杆，该螺杆上端固定连接有一块铁块，该铁块上至少开有一个孔洞，所述形状记忆合金丝穿过铁块中的孔洞，并由螺栓固定在夹具二上。

所述铁块的上下两端设有螺孔，下面的螺孔通过螺栓与滑槽板或滑块连接，上面的螺孔用于安装一根螺栓，拧紧该螺栓，可以将穿过孔洞的形状记忆合金丝牢牢夹住。上述铁块的外形是不完整圆形，该铁块的各孔洞的直径不同，且孔洞上端有相同个数用于安装螺栓的螺孔，该螺栓穿过孔洞，多根不同直径的形状记忆合金丝可穿过不同的孔洞，然后由螺栓夹紧。当安装形状记忆合金丝的直径较大时，整个夹具一或夹具二仅需更换带孔铁块即可。带孔洞的铁块有利于实现多根形状记忆合金丝的工况，方便调整不同的耗能能力。

所述滑槽板的一端设有至少两个与连接件一相连的螺孔，该连接件一的另一端与一连接板相连，该连接板上装有连接件三；该滑槽板的另一端设有固定连接在所述滑块一端的连接件四；所述滑槽板的底部保持水平。

所述滑槽板的底部开有螺孔；所述滑块的一端设有连接件四。

所述滑槽板的内表面与滑块的外表面的粗糙度为3.2～52，因为滑槽板与滑块之间的摩擦力也能提供一定的阻尼，故不作抛光处理。

某种情况下，需要保证所述阻尼器双向受拉或松弛的形状记忆合金丝的段数相同，固定在滑槽板上的夹具二数目比滑块上的夹具一数目多一个或少一个，且相邻两个夹具一之间设有一个夹具二。

以下对本发明作进一步说明，其中仅以滑块上装有一个夹具，滑槽板上设置有两个夹具的情况来进行阐述，滑块上有两个夹具与滑槽板一个夹具的情况与此类似。