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一种多维铰球圆筒式粘弹性自复位减震器及其减震方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-14 10:57:51

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张芳 | 2023-10-14 10:57:52

.一种多维铰球圆筒式粘弹性自复位减震器,其特征在:所述减震器整体为对称结构,包括两个铰球式减震器单元和两个圆筒式粘弹性减震器单元,所述两个圆筒式粘弹性减震器单元相对连接,两个铰球式减震器单元安装在两个圆筒式粘弹性减震器单元两侧并与两个圆筒式粘弹性减震器单元相连;其中,所述铰球式减震器单元包括圆柱形钢球柄,所述钢球柄上连接有球形钢球头,所述钢球头安装在一个钢球底座中,所述钢球底座上安装有钢外壳,所述钢外壳将所述钢球头限制在所述钢球底座中,所述钢球头与钢球底座以及钢外壳之间填充有粘弹性材料;所述圆筒式粘弹性减震器单元其各部件为同轴设置,由内向外依次为中心处的弹性元件,所述弹性元件外部套装有环形内钢筒,所述内钢筒外部套装有环形外钢筒,所述外钢筒与内钢筒之间填充有粘弹性材料;所述钢球柄远离钢球头一端插入所述内钢筒中并与所述内钢筒相连,所述弹性元件与所述钢球柄插入所述内钢筒中的一端相连。

一种多维铰球圆筒式粘弹性自复位减震器,为对称结构,包括两个铰球式减震器单元和两个圆筒式粘弹性减震器单元,两个圆筒式粘弹性减震器单元相对连接,两个铰球式减震器单元安装在两个圆筒式粘弹性减震器单元两侧并与它们相连。所述铰球式减震器单元包括圆柱形钢球柄,所述钢球柄上连接有球形钢球头,所述钢球头安装在一个钢球底座中,所述钢球底座上安装有钢外壳,所述钢外壳将所述钢球头限制在所述钢球底座中,它们之间填充有粘弹性材料;所述圆筒式粘弹性减震器单元其各部件为同轴设置,由内向外依次为中心处的弹性元件,所述弹性元件外部套装有环形内钢筒,所述内钢筒外部套装有环形外钢筒,所述外钢筒与内钢筒之间填充有粘弹性材料。

目前,传统的减震器大多仅具有单方向的消能减振功能,而当规则的建筑结构进入塑性损伤状态和不规则的建筑结构在外界荷载(风振和地震)作用下,结构往往会产生拉压弯剪扭等组合式的多方向形变与振动。此时,传统的减震器难以对结构进行多方向减震耗能,不能满足建筑结构多方向消能减振的需求,这往往导致结构在未能进行减震的方向产生过大的位移形变而造成严重损伤破坏。粘弹性材料具有制造成形简单、造价低廉的特点,该材料在拉压剪切等变形时均能产生良好的耗能效果,且剪切耗能的效果最优。同时,在建筑结构中增加其自复位能力能够大幅度提高结构的侧向刚度、耗能能力和变形能力,从而降低结构的损伤破坏程度。

湖北文理学院(Hubei University of Arts and Science)是省属全日制普通本科高等院校,位于全国历史文化名城、湖北省域副中心城市—襄阳市,地处中华民族智慧化身诸葛亮的故居—古隆中。学校办学历史最早可以追溯到创办于1958年的襄阳师范专科学校;1966-1978年,武汉大学襄阳分校在此设立;1998年3月,襄阳师范高等专科学校、襄樊职业大学、襄樊教育学院合并组建襄樊学院;2000年7月,湖北省工艺美术学校整体并入;2012年2月,更名为湖北文理学院。截至2022年12月,学校设有二级学院18个,开设本科专业59个;拥有2个一级学科硕士学位授权点、11个硕士专业学位授权点;有教职工1675人,专任教师1168人;全日制在校生19000余人。

本发明减震器具备钢球头可任意方向旋转,减震器能够承受多方向的拉压弯剪扭等组合式的形变,内钢筒与外钢筒之间的粘弹性材料层和以及钢球底座和钢球壳内的粘弹性材料层均能产生对应的拉压变形和剪切变形进行耗能,保证减震器在各种形变下均具有很高的耗能效率和良好的多方向耗能减震功能; 内钢筒与外钢筒之间产生轴向和环向相对运动时,它们之间粘弹性材料层与内钢筒、外钢筒分别形成对应的剪切应变面,使粘弹性材料的耗能利用率较高;

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。