[实用新型]粒子耗能阻尼器

说明书

本实用新型公开了一种粒子耗能阻尼器，包括用于安装在待减振结构的振动传递路径上的容纳壳体，及内置于所述容纳壳体内的形成粒子介质接触应力网络的若干粒子；在所述振动的作用下可引起所述粒子介质接触应力网络的解构、流变和重构，以耗散能量衰减振动；所述容纳壳体固定安装在所述待减振结构的最大位移处或者最大模态灵敏度位置。本方案通过将粒子介质的动力学状态变化机理引入到降冲击装置的结构设计中，以达到可靠的减振目标，且具有较佳的可适应性。

技术领域

本实用新型涉及减振技术领域，具体涉及一种粒子耗能阻尼器。

背景技术

现有技术中，在民用工业领域和军事工业领域中，大多产品性能均与减振技术密切相关，如何有效进行振动控制的研究在工业上显得尤为重要。

目前，相关阻尼器有不同结构形式，最常用的有粘弹性阻尼器、黏滞阻尼器等；其中，粘弹性阻尼器通过产生剪切滞回变形，耗散输入的能量，其对温度的变化很敏感，有效工作温度范围在-30℃～120℃，需对其工作环境温度需要采取热控措施；黏滞阻尼器是利用黏性液体阻尼材料的黏滞耗能作用将机构运动过程中的剩余动能耗散掉，但黏性液体阻尼材料需要在真空环境下密封在机架内，使加工成本提高，而且当工作温度升高到80℃以上时黏滞阻尼器在工作中存在着渗漏的危险(一旦黏滞阻尼器渗漏，会迅速失去阻尼特性，必须更换)。

有鉴于此，亟待针对现有阻尼器产品进行改进优化，以克服上述适用频带宽度有限及可靠性不高的缺陷。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种粒子耗能阻尼器，通过将粒子介质的动力学状态变化机理引入到降冲击装置的结构设计中，以达到可靠的减振目标，且具有较佳的可适应性。

本实用新型提供的基于亚流态接触应力网络的粒子耗能阻尼器，包括用于安装在待减振结构的振动传递路径上的容纳壳体，及内置于所述容纳壳体内的形成粒子介质接触应力网络的若干粒子；在所述振动的作用下可引起所述粒子介质接触应力网络的解构、流变和重构，以耗散能量衰减振动。

优选地，所述容纳壳体固定安装在所述待减振结构的最大位移处或者最大模态灵敏度位置。

优选地，内置于所述容纳壳体内的若干所述粒子配置为：所述振动的频率接近1阶模态频率时，粒子耗能阻尼器安装位置为待减振结构1阶模态振动最大位移处，所述粒子介质从流态-非碰撞流转变为流态-碰撞流；或者，所述振动的频率接近2阶模态频率时，粒子耗能阻尼器安装位置为待减振结构2阶模态点处，所述粒子介质从流态-非碰撞流转变为流态-剪切；或者，所述振动频率接近其余高阶模态频率时，粒子耗能阻尼器安装位置为待减振结构模态振型最大位移处，所述粒子介质接触应力网络系统完全解构；或者，所述振动频率远离模态频率时，粒子耗能阻尼器安装位置为待减振结构连接处或应力集中处，所述粒子介质从流态-非碰撞流转变为类固体-准静态流。

优选地，所述粒子为直径0.001～30mm的球体、长短轴长度均为0.001～30mm的椭球体、边长为0.001～30mm规则的多面体或边长为0.001～30mm的不规则多面体；所述粒子采用材质密度为0.1～30g/cm3的金属、非金属或高分子复合材料。

优选地，所述容纳壳体的壁厚为0.01～30mm；所述容纳壳体的内表面为圆柱体或多面体；所述容纳壳体的材质为镁合金、铝合金、钛合金、铁合金、铜合金、镍合金、铅合金、锰合金、钴合金或钨合金，或者上述合金中的多元合金制成。

优选地，所述容纳壳体的内表面和所述粒子的表面配置为：表面摩擦因子为0.01～0.99，表面恢复系数为0.01～1。

优选地，所述容纳壳体内腔分隔为多个隔离腔体，每个所述隔离腔体内填充相同和/或不同特征的所述粒子，其中，所述特征为所述粒子的材料、形状和尺寸；所述粒子的填充率为10％～100％。