[发明专利]非线性轨道式协同调谐阻尼器

权利要求书

1.一种非线性轨道式协同调谐阻尼器，包括：阻尼器外部腔体单元(1)、弹簧体系(2)、粘性液体(3)、内部腔体单元(4)、缓冲材料(5)和颗粒群(6)，其特征是：阻尼器外部腔体单元(1)为长方体结构，其底部沿长度方向布置有两条凹槽轨道(7)；内部腔体单元(4)为长方体结构，其底部沿长度方向设有两条与凹槽轨道(7)结构相匹配的细长方体突出结构，通过所述细长方体突出结构使内部腔体单元(4)能够沿凹槽轨道(7)来回滑动；内部腔体单元(4)内的四周和底部均覆盖有缓冲材料(5)，内部腔体单元(4)填充有颗粒群(6)，颗粒群(6)由大小不同的圆形颗粒组成；内部腔体单元(4)沿长度方向的两侧通过弹簧体系(2)与阻尼器外部腔体单元(1)的内壁相连，阻尼器外部腔体单元(1)内填充有粘性液体(3)；在风力或/和地震作用下，内部腔体单元(4)沿凹槽轨道(7)向某一方向运动，使粘性液体(3)受到挤压，从而产生与内部腔体单元(4)运动反向的粘滞力，同时粘性液体(3)通过阻尼器外部腔体单元(1)和内部腔体单元(4)之间的狭长间隙流向另一侧，使内部腔体单元(4)的受力逐渐减小，以实现内部腔体单元(4)的来回移动，耗散阻尼器的动能；在此过程中粘性液体通过与阻尼器外部腔体单元(1)或内部腔体单元(4)之间的摩擦，以及在晃动过程中产生的动侧力同样提供了减振作用；弹簧体系(2)调谐阻尼器的自振频率，并有效减小体系的加速度；在内部腔体单元(4)中，颗粒与颗粒之间以及颗粒与内部腔体单元(4)的腔壁之间的碰撞和摩擦协同消耗振动体的能量。

2.根据权利要求1所述的一种非线性轨道式协同调谐阻尼器，其特征是：粘性液体(3)采取粘性系数不同的一种或多种稳定液体，多种稳定液体混合时不发生反应。

3.根据权利要求1所述的一种非线性轨道式协同调谐阻尼器，其特征是：内部腔体单元(4)下方的两条细长方体突出结构关于内部腔体单元(4)的中轴线对称，内部腔体单元(4)的长度为阻尼器外部腔体单元(1)的长度的30%-40%，宽度为内部腔体单元(4)放置在凹槽轨道上时前后两侧面与阻尼器外部腔体单元(1)内壁间隔分别为3-5mm，顶部与阻尼器外部腔体单元(1)盖板间隔为2-3mm。

4.根据权利要求1所述的一种非线性轨道式协同调谐阻尼器，其特征是：缓冲材料(5)采用橡胶、泡沫塑料或针织棉中任一种或多种，以增加碰撞所耗散的能量。

5.根据权利要求1所述的一种非线性轨道式协同调谐阻尼器，其特征是：颗粒群(6)由三种尺寸不同的圆形颗粒组成，所述圆形颗粒是钢球或混凝土球中的任一种，圆形颗粒直径分别为4mm，6mm和8mm，三者的质量比为3:2:1。

6.根据权利要求1所述的一种非线性轨道式协同调谐阻尼器，其特征是：内部腔体单元(4)和颗粒群(6)的质量，以及弹簧体系(2)的相关参数应根据内部腔体与颗粒群体系的运动频率和结构基频率进行设置，使得两者频率相调谐以提高减振效率。