[实用新型]一种压电变摩擦主导型复合减震装置

说明书

一种压电变摩擦主导型复合减震装置，主要由作动板、连接板、上下固定板、摩擦板、左右滑动板、滑槽、矩形挡块、高强螺栓、SMA丝、环形压电驱动器等组成。固定板与摩擦板通过机械手段固定，左、右滑动板均穿过上、下固定板并可在滑槽中滑动。环形压电驱动器设置于上固定板顶面与螺帽之间，作动板依次穿过左、右滑动板，其上留有右侧高强螺栓活动孔，且有一矩形挡块来调节SMA丝的介入点。SMA丝固定在两滑动板之间，并在上下两侧对称布置。左、右高强螺栓均穿过压电驱动器、固定板和摩擦板，且左侧高强螺栓还穿过连接板，右侧高强螺栓穿过滑动板。本实用新型是一种以压电变摩擦耗能为主的复合减震装置，减震效果好，构造简单，机理明确，便于实际工程应用。

技术领域

本发明属于工程结构智能减震技术领域，特别涉及一种压电变摩擦主导型复合减震装置。

背景技术

形状记忆合金(SMA)和压电陶瓷材料是两种结构振动控制领域常用的智能材料，前者主要被制作成SMA被动阻尼器，其性能稳定，但控制力不可调；而后者主要被制作成压电半主动减震装置，其具有响应快、控制力可调的优点，但往往在大震中出力有限，耗能能力不够，不能有效减小地震作用。将SMA材料与压电材料复合制成混合型减震装置可以实现优势互补，起到全过程有效减震的效果，因此SMA-压电复合型减震装置已成为当下研究的热点。如公开号： CN105201099A设计的SMA压电摩擦智能混合阻尼器是一种SMA为主的混合减震装置，在中小震时，SMA耗能起主导作用，当大震时，压电介入，因为此时的SMA的控制力已经很大，因此压电只能起到有限的调节作用；而公开号： CN101851963A和CN105350679A设计的SMA压电复合摩擦阻尼器的SMA单元和压电摩擦单元同时启动，全程同时工作，这样势必使中后期工作阶段的压电可调范围减小。总之，上述SMA压电混合减震装置的控制力都向SMA倾斜，其实质更偏向于被动控制，不能有效实现结构工程的实时控制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压电变摩擦主导型复合减震装置，当中小震时，由压电摩擦单元完全提供控制力；当大震时， SMA介入来进一步提高减震装置的耗能能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种压电变摩擦主导型复合减震装置，包括上固定板3和下固定板4，上固定板3和下固定板4上均有左右两个滑槽17，左滑动板9从左侧一组滑槽17穿过上固定板3和下固定板4并在该组滑槽17中左右滑动，右滑动板10从右侧一组滑槽17穿过上固定板3和下固定板4并在该组滑槽17中左右滑动，在左滑动板9与右滑动板10之间利用夹具固定有SMA丝11，在上固定板3和下固定板4之间设置有摩擦板一5、摩擦板二6、摩擦板三7、摩擦板四8、作动板15和连接板16，其中，摩擦板一5和摩擦板三7在左滑动板9的左侧，摩擦板二6和摩擦板四8在右滑动板10的右侧，高强螺栓一1依次穿过环形压电驱动器13、上固定板3、摩擦板一5、连接板16、摩擦板三7和下固定板4，高强螺栓二2依次穿过环形压电驱动器13、上固定板3、摩擦板二6、作动板15、摩擦板四8和下固定板4，作动板15依次穿过左滑动板9和右滑动板10，作动板15上有用于调节SMA丝11介入点的矩形挡块14，矩形挡块14位于左滑动板9和右滑动板10之间。

通过调节高强螺栓上的螺母可以改变摩擦板与作动板15之间的预压力。调节环形压电驱动器13的输入电压，由于环形压电驱动器13的电致变形可以改变板块之间的摩擦力。

在摩擦板一5与摩擦板二6的上侧以及摩擦板三7与摩擦板四8的下侧各有一凸台19，上固定板3和下固定板4上与所述凸台19对应共有四个凹槽，四个凸台19分别嵌入四个凹槽中，以防止摩擦板以高强螺栓为轴心发生转动。

所述SMA丝11对称在上固定板3的上侧和下固定板4的下侧，所述右滑动板10上有能够调节SMA丝11预应变的调节阀12。

所述连接板16的左端和作动板15的右端分别留有销栓孔以与外部结构连接。