[发明专利]一种阻尼自适应调谐磁流变阻尼器

说明书

本发明涉及一种阻尼自适应调谐磁流变阻尼器，用以实现在常电流情况下的磁流变阻尼参数自适应调节，该阻尼器包括内部填充磁流变液的缸筒、设置在缸筒内的活塞阀以及与连接在活塞阀左右两侧且伸出缸筒的活塞杆，所述的活塞阀上绕设励磁线圈，所述的活塞阀外表面与缸筒内壁之间设有环形间隙作为液流通道，所述的缸筒的筒壁内径从中央向左右两侧各呈多级减小变化，使得液流通道的面积逐渐减小，使得在励磁线圈磁场作用下，磁流变阻尼器恢复力模型参数逐级增大。与现有技术相比，本发明无需反馈控制系统、构造简单，实施方便，能够保证磁流变阻尼器参数的自适应调节、提高出力效率，对于高烈度地区、强台风地区建筑结构减震、抗风设计具有重要意义。

技术领域

本发明涉及磁流变阻尼器结构设计领域，尤其是涉及一种阻尼自适应调谐磁流变阻尼器。

背景技术

阻尼器是目前广泛应用于建筑、机械、汽车、航空、军工等领域的常规构件，其中磁流变阻尼器具有体积小、能耗低、阻尼力大、动态范围广、频响高、适应面大等优点，在智能结构领域具有广阔的应用前景。

目前广泛使用的磁流变阻尼器设计基于磁流变液在外磁场作用下的流变特性的改变，由于改变励磁线圈中的电流涉及反馈控制系统，实时调控方式繁琐，磁流变阻尼器的应用与发展受到制约，无法实现在常电流情况下的磁流变阻尼参数的自适应调节。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种阻尼自适应调谐磁流变阻尼器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种阻尼自适应调谐磁流变阻尼器，用以实现在常电流情况下的磁流变阻尼参数自适应调节，该阻尼器包括内部填充磁流变液的缸筒、设置在缸筒内的活塞阀以及与连接在活塞阀左右两侧且伸出缸筒的活塞杆，所述的活塞阀上绕设励磁线圈，所述的活塞阀外表面与缸筒内壁之间设有环形间隙作为液流通道，所述的缸筒的筒壁内径从中央向左右两侧各呈多级减小变化，使得液流通道的面积逐渐减小，使得在励磁线圈磁场作用下，磁流变阻尼器恢复力模型参数逐级增大。

所述的缸筒从中央向左右两侧依次由一个第一级筒壁、两个第二级筒壁和两个第三级筒壁构成。

所述的第一级筒壁内壁与第二级筒壁内壁连接处采用突变的方式连接。

所述的第一级筒壁内壁与第二级筒壁内壁连接处采用渐变的方式连接，用以避免阻尼力增大的瞬间产生的突加荷载导致结构破坏。

所述的第一级筒壁与活塞阀外表面之间为第一级液流通道，第二级筒壁与活塞阀外表面之间为第二级液流通道，第三级筒壁与活塞阀外表面之间为第三级液流通道，所述的第二级液流通道的高度为第一级液流通道的整数倍，第三级液流通道的高度为第一级液流通道的整数倍。

所述的活塞阀、活塞杆以及各级筒壁同轴设置，且活塞阀和活塞杆的直径小于最小一级的筒壁内径。

所述的活塞阀和活塞杆均采用磁导率大于100的低碳钢制成。

在励磁线圈与磁流变液接触界面采用环氧树脂，用以防止漏磁和励磁线圈腐蚀。

所述的缸筒筒壁采用相对磁导率小于1.0且相对电导率大于50的钢材制成。

所述的磁流变液采用粘度为0.1Pa/s的材料，具体型号为Lord MRF-132DG。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、实施简便：本发明无需像现有的磁流变阻尼器设置反馈控制系统，也不需要实时改变励磁线圈电流，只需通有常电流即可实现磁流变阻尼参数的自适应调节。

二、耗能性能好：由于采用多级筒壁内径的设计，在常电流时可以提供足够的阻尼力，耗能性能好。