[发明专利]一种电磁铁与SMA板耦合的可变主动调节多胞元阻尼器

权利要求书

1.一种电磁铁与SMA板耦合的可变主动调节多胞元阻尼器，其特征在于：位于结构单元上部的电磁铁一(1)，粘在波浪形状的SMA板(4)上，位于结构单元下部的电磁铁二(2)，粘在大刚度的铝板(3)上，SMA板(4)和铝板(3)两端连接在一起，多个结构单元通过刚性板连接在一起，形成多胞元塔式结构的阻尼器；

所述阻尼器顶部承载时，电磁铁一(1)、电磁铁二(2)通电，各结构单元中的电磁铁极性均相同，形成斥力，电磁铁的斥力与SMA板(4)变形时的结构力耦合，增强能量吸收效果，上层的结构单元压缩后，SMA板(4)处于屈曲变形状态，电磁铁一(1)、电磁铁二(2)抵在一起，通过刚性的铝板(3)把力传递给下一层的结构单元，由此，载荷经过逐层的分散和传递，最终由刚性板传导出去，能量也经过逐层的衰减，达到减振吸能的目的；

所述阻尼器压缩后，利用电磁铁一(1)、电磁铁二(2)通电产生的磁性斥力和SMA板(4)通电加热发生相变而产生的相变回复力，可使阻尼器恢复原状。

2.根据权利要求1所述的电磁铁与SMA板耦合的可变主动调节多胞元阻尼器，其特征在于，根据应用场合的实际需要，可通过调节电磁铁通电电流的大小，改变电磁铁之间产生的电磁力，从而选择不同的恢复方式，实现阻尼器在常规阻尼模式和驱动阻尼模式两种工作模式的切换；常规模式下，电磁铁一(1)、电磁铁二(2)之间的通电电流足够大，使得产生的电磁力足够大，此时变形后阻尼器会直接自动回弹；驱动模式下，电磁铁一(1)、电磁铁二(2)之间的通电电流小，使得产生的电磁力小，此时变形后阻尼器会保持压缩状态，当需要恢复原状时，SMA板(4)通电加热发生相变产生回复力，相变回复力耦合电磁铁一(1)、电磁铁二(2)之间的磁性斥力，驱动结构恢复原状。

3.根据权利要求1所述的电磁铁与SMA板耦合的可变主动调节多胞元阻尼器，其特征在于，在驱动阻尼模式中，所述SMA板(4)在通电回复过程中因受热发生相变而产生的相变回复力，会与电磁铁一(1)、电磁铁二(2)之间通电产生的磁性斥力耦合，使结构能成功恢复并缩短恢复时间。

4.根据权利要求1所述的电磁铁与SMA板耦合的可变主动调节多胞元阻尼器，其特征在于，在驱动阻尼模式中，所述SMA板(4)通电加热发生相变，形成回复力，通过调节电磁铁的通电电流大小，能实现阻尼器回复过程的主动控制。

5.根据权利要求1所述的电磁铁与SMA板耦合的可变主动调节多胞元阻尼器，其特征在于，SMA板为高阻尼材料，使阻尼器的一次工作循环中可包含多个超弹性SMA板的加载－卸载过程，充分利用了SMA的材料阻尼进行耗能。

6.根据权利要求1所述的电磁铁与SMA板耦合的可变主动调节多胞元阻尼器，其特征在于，SMA板所构成的多层波浪型结构，增大了结构的变形程度，实现结构大位移的阻尼减振，有效增加了阻尼器所能承受的振幅和变形。

7.根据权利要求1所述的电磁铁与SMA板耦合的可变主动调节多胞元阻尼器，其特征在于，引入电磁铁，其通电产生的电磁力，提高了结构刚性，增加能量吸收能力；引入SMA板作为结构材料，由于通电电流可控，产生的回复力同样可控，实现了阻尼器刚度与阻尼的主动调节功能。