專利名稱：一種桿式壓電摩擦阻尼器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼結構的減振控制領域，特別是提出了一種新型桿式壓電摩擦阻尼器，該裝置對于高層、大跨和海洋平臺等鋼結構形式都適用，對結構在地震和風振等作用下的動力反應可以起到有效的控制。
背景技術：
現有的壓電摩擦阻尼器或是需要設置額外的連接板、桿件及外接電源等附屬器件；或是適用于傳統的工業與民用建筑，對于需要開敞空間的大跨結構并不適用；或是在應用的過程中，對于施工和后期維護有較高的要求。本實用新型阻尼裝置可在不改變結構構造的同時降低結構的動力響應；裝置構造簡單，耗電量少，不需連接高壓電源，施工更為 簡單易行；可實現多種滯回特性的阻尼減振控制；由于阻尼器不需要額外的連接裝置，因此適用范圍更為廣泛。
發明內容針對上述技術方案的缺陷，本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠實現多種滯回特性的阻尼減振控制的桿式壓電摩擦阻尼器；特殊的桿狀外形，對于網殼結構的建筑物特別適用，解決了傳統摩擦阻尼器在應用中需大量連接件和施工不便的難題，可以在不改變建筑物結構構造的前提下，降低建筑物的動力響應。上述目的是通過以下技術方案實現的一種桿式壓電摩擦阻尼器，包括，外罩、摩擦片、壓電陶瓷驅動器罩體、壓電陶瓷驅動器、金屬桿件I、金屬桿件II、彈簧、傳感器、控制器和電源；壓電陶瓷驅動器罩體套置在金屬桿件II上；壓電陶瓷驅動器罩體兩側的頂部為等腰梯形；壓電陶瓷驅動器設置于壓電陶瓷驅動器罩體內部，且套置金屬桿件II上；外罩套置在壓電陶瓷驅動器罩體上，且底部設置有用于金屬桿件II伸出的通孔；外罩兩側面內壁與壓電陶瓷驅動器罩體接觸處設置有摩擦片，外罩兩端內壁設置有墊層；傳感器設置于金屬桿件II頂端軸心位置，金屬桿件I和金屬桿件II軸心在一條直線上；外罩頂部內壁金屬桿件I軸心位置與傳感器連接；彈簧兩端分別與外罩頂部內壁中心點及下端中心點相連，傳感器、控制器、壓電陶瓷驅動器和電源通過電路連接；金屬桿件II設置有用于容納電線的通孔。上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚地了解本實用新型的技術手段，可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述及其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
圖I本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
[0007]如圖I所示的一種桿式壓電摩擦阻尼器，包括，外罩I、摩擦片2、壓電陶瓷驅動器罩體3、壓電陶瓷驅動器4、金屬桿件I 5、金屬桿件II 6、彈簧7、傳感器8、控制器9和電源10 ;壓電陶瓷驅動器罩體3套置在金屬桿件II 6上；壓電陶瓷驅動器罩體3兩側的頂部為等腰梯形；壓電陶瓷驅動器4設置于壓電陶瓷驅動器罩體3內部，且壓電陶瓷驅動器4與壓電陶瓷驅動器罩體3頂部和底部緊密結合；壓電陶瓷驅動器4和壓電陶瓷驅動器罩體3形成整體套置在金屬桿件II 6上；外罩I套置在壓電陶瓷驅動器罩體3上，且底部設置有用于金屬桿件II 6伸出的通孔；外罩I兩側面內壁與壓電陶瓷驅動器罩體3接觸處設置有摩擦片2 ;外罩I的兩端內壁設置有用于緩沖桿件與內壁接觸時造成的擠壓作用的墊層；傳感器8設置于金屬桿件II 6頂端軸心；外罩I頂部外壁中心位置設置有金屬桿件I 5，且金屬桿件I 5和金屬桿件II 6軸心在一條直線上；外罩I頂部內壁金屬桿件I軸心位置與傳感器8連接；彈簧7兩端分別與外罩I頂部內壁中心點及傳感器8中心點相連，傳感器8、控制器9、壓電陶瓷驅動器4和電源10通過電路互相連接；連通傳感器8、控制器9、壓電陶瓷驅動器4和電源10的電路設置于金屬桿件II 6的通孔內。采用上述結構的本實用新型一種桿式壓電摩擦阻尼器，通過設置于外罩I外壁頂端的金屬桿件I 5感受外界力的變化，傳感器8通過測量設置于金屬桿件I 5軸心位置變化情況及阻尼器受力，傳感器8將收集到的位移和力的信號傳遞給控制器9 ;控制器9經過分析得到的電信號，然后控制電源10(電池組)供給壓電陶瓷驅動器4的電量，進而控制壓電陶瓷驅動器4的形變程度；由于壓電陶瓷驅動器4頂端和底部與壓電陶瓷驅動器罩體3緊密結合，且壓電陶瓷驅動器罩體3兩側頂部為等腰梯形，進而壓電陶瓷驅動器3的形變能夠帶動壓電陶瓷驅動器罩體3產生形變，使壓電陶瓷驅動器罩體3兩側梯形頂部與設置于外套I內壁的摩擦片2的壓力產生變化，實現了壓電陶瓷驅動器罩體3與外套I內壁摩擦系數的改變，進而增加壓電陶瓷驅動器罩體3與外套I內壁的摩擦耗能；從而迅速的調節壓電驅動器4的工作狀態，實時調節阻尼器的摩擦阻力。本實用新型桿式壓電摩擦阻尼器通過兩端的金屬桿件來與外部結構相連；進而可替代結構中的桿件，在不改變結構構造的同時降低結構的動力響應；裝置構造簡單，耗電量少，不需連接高壓電源，施工更為簡單易行；可實現多種滯回特性的阻尼減振控制；由于不需要額外的連接裝置，因此適用范圍更為廣泛。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上訴揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種桿式壓電摩擦阻尼器，其特征在于包括，外罩(I)、摩擦片(2)、壓電陶瓷驅動器罩體(3)、壓電陶瓷驅動器(4)、金屬桿件I (5)、金屬桿件II (6)、彈簧(7)、傳感器(8)、控制器(9)和電源(10);所述的壓電陶瓷驅動器罩體(3)套置在金屬桿件II (6)上；所述的壓電陶瓷驅動器罩體(3)兩側的頂部為等腰梯形；所述的壓電陶瓷驅動器(4)設置于壓電陶瓷驅動器罩體(3)內部，且套置在金屬桿件II (6)上；所述的外罩(I)套置在壓電陶瓷驅動器罩體(3)上，且底部設置有用于金屬桿件II (6)伸出的通孔；所述的外罩(I)兩側面內壁與壓電陶瓷驅動器罩體(3)接觸處設置有摩擦片(2)，外罩(I)兩端內壁設置有墊層；所述的傳感器(8)設置于金屬桿件II (6)頂端軸心位置，所述的金屬桿件I (5)和金屬桿件II (6)軸心在一條直線上；所述的外罩(I)頂部內壁金屬桿件I (5)軸心位置與傳感器(8)連接；彈簧(7)兩端分別與外罩⑴頂部內壁中心點及下端中心點相連，所述的傳感器(8)、控制器(9)、壓電陶瓷驅動器⑷和電源(10)通過電路連接。
2.根據權利要求I所述的一種桿式壓電摩擦阻尼器，其特征在于所述的金屬桿件II (6)設置有用于容納電線的通孔。
專利摘要本實用新型公開了一種桿式壓電摩擦阻尼器。通過傳感器實時感知外界激勵和變形的變化，并迅速調節壓電驅動器的工作狀態，通過改變壓電陶瓷驅動器的變形，來調節壓電驅動器罩體的變形，使壓電陶瓷驅動器罩體與外罩內壁接觸處的接觸壓力發生改變，從而實時地調節阻尼器的摩擦阻力。阻尼器通過兩端的金屬桿件與外部結構相連；壓電陶瓷驅動器固定在壓電陶瓷驅動器罩體內，與裝置內的金屬桿件相固定，電源線通過預留在右端桿件內的孔洞與電池組相連；該阻尼器可在不改變結構構造的同時降低結構的動力響應；裝置構造簡單，耗電量少，不需連接高壓電源，施工更為簡單易行。
文檔編號E02B17/00GK202483026SQ201220100819
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月16日 優先權日2012年3月16日
發明者崔俊偉, 徐 徹, 楊飏 申請人:大連理工大學