一種組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明為一種工程結構減振裝置，可根據實際荷載與位移的要求，利用串聯和并聯組合連接的方式，用于多個減振與振動控制領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國工業化進程的迅速加快，振動和噪聲的問題日益突出，而對防噪減振的一個有效措施就是引用減振裝置，抑制振動和噪聲的傳播。這種減振裝置更多的是被設計成阻尼器，從而減小工程結構在動力荷載作用下的動力響應。
[0003]泡沫鋁復合材料是通過向三維開孔連通的泡沫鋁結構中填充粘彈性材料而制成的高阻尼材料。這種材料是一種鋁和粘彈性材料交織復合材料，在交替變化的循環力作用下，由于鋁和粘彈性材料兩相的彈性模量相差較大，致使兩者的界面之間容易發生相互錯動，產生巨大的摩擦耗能效果，而且泡沫鋁和粘彈性材料本身就具備良好的阻尼機制。因此，引入泡沫鋁復合材料必然會為工程結構振動控制提供新的手段和途徑。
[0004]由于泡沫鋁復合材料在壓縮方面，具有一定的強度和良好的減振緩沖作用，所以，利用其壓縮性能而設計成的阻尼器將具有非常好的可行性。然而，對制備大厚度的泡沫鋁復合材料，仍然還是一個難題。因此，如何利用現有的小厚度泡沫鋁復合材料制備成阻尼器，以滿足各個工程減振控制領域的要求，具有深刻地意義。
【發明內容】
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[0005]技術問題:本發明提供了一種構造簡單，制作方便，性能穩定的組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器，根據實際需求，能夠應用于各個減振控制領域。
[0006]
【發明內容】
:為解決上述技術問題，本發明提供了一種組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器，該阻尼器包括上連接桿、上蓋板、第一中間夾板、第二中間夾板、若干泡沫鋁復合材料、下連接桿、第一螺桿、第二螺桿；上連接桿包括第一桿和與其垂直相連的第二桿；
[0007]其中，上蓋板、第一中間夾板、第二桿、下連接桿自上到下，依次相對設置且間隔一定距離，上蓋板、第一中間夾板、第二桿、下連接桿相互平行；在第二桿和下連接桿之間設有第一中間夾板和第二中間夾板，且第一中間夾板和第二中間夾板分別與下連接桿平行；
[0008]第一螺桿貫穿上蓋板、第一中間夾板、第二桿、第二中間夾板和下連接桿，形成了第一空間；第二螺桿貫穿上蓋板、第一中間夾板、第二桿、第一中間夾板和下連接桿，形成了第二空間；
[0009]泡沫鋁復合材料分別填充于第一空間和第二空間。
[0010]優選的，第一螺桿和第二螺桿的抗拉強度和剛度在335MPa以上；第一螺桿和第二螺桿分別通過彈簧螺栓固定在上蓋板和下連接桿。
[0011]有益效果:
[0012]通過串聯和并聯的組合方式，機動地把多塊小厚度的泡沫鋁復合材料整合在一起，解決了目前不能制備大厚度泡沫鋁復合材料的問題，從而滿足了各種減振控制領域中對荷載和位移的要求。因為第一螺桿和第二螺桿是通過螺栓固定的，所以更易于拆卸換樣。由于下連接桿固定不動，當上連接桿向下壓時，上連接桿的托盤對下面接觸的泡沫招復合材料進行壓縮，通過力傳遞使得下一層的中間夾板也對下一層的泡沫鋁復合材料進行壓縮；當上連接桿向上拉伸時，上連接桿的托盤下面的泡沫鋁復合材料逐漸在卸載狀態，直到恢復原位置，此時上連接桿的托盤將對上面的泡沫鋁復合材料進行壓縮。因此，在本阻尼器的拉壓循環運動時，夾在其中的泡沫鋁復合材料始終處于壓縮-卸載狀態，從而達到消能減振的作用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本阻尼器的結構圖，
[0014]圖2為本阻尼器的平面圖，
[0015]圖3為本阻尼器的三維示意圖，
[0016]圖4為本阻尼器的上、下連接桿示意圖
[0017]圖5為本阻尼器的中間夾板示意圖
[0018]圖6為本阻尼器的上蓋板示意圖
[0019]圖7為本阻尼器的泡沫鋁復合材料示意圖。
[0020]圖中有:上連接桿1、上蓋板2、第一中間夾板41、第二中間夾板42、第二中間夾板43、若干泡沫鋁復合材料6、下連接桿5、第一螺桿31、第二螺桿32 ;上連接桿包括第一桿
11、第二桿 12。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0022]組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器，一種組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器，該阻尼器包括上連接桿1、上蓋板2、第一中間夾板41、第二中間夾板42、第二中間夾板43、若干泡沫鋁復合材料6、下連接桿5、第一螺桿31、第二螺桿32 ;上連接桿包括第一桿11和與其垂直相連的第二桿12。
[0023]其中，上蓋板2、第一中間夾板41、第二桿12、下連接桿5自上到下，依次相對設置且間隔一定距離，上蓋板2、第一中間夾板41、第二桿12、下連接桿5相互平行；在第二桿12和下連接桿5之間設有第一中間夾板41和第二中間夾板42，且第一中間夾板41和第二中間夾板42分別與下連接桿5平行。
[0024]第一螺桿31貫穿上蓋板2、第一中間夾板41、第二桿12、第二中間夾板42和下連接桿5，形成了第一空間；第二螺桿32貫穿上蓋板2、第一中間夾板41、第二桿12、第一中間夾板41和下連接桿5，形成了第二空間。
[0025]泡沫鋁復合材料6分別填充于第一空間和第二空間。
[0026]因此在上連接桿1上下拉壓循環運動時，夾在其中間的多塊泡沫鋁復合材料6始終處于壓縮和卸載的狀態，從而達到消能減振的作用。
[0027]第一螺桿31和第二螺桿32的抗拉強度和剛度在335MPa以上；第一螺桿31和第二螺桿32分別通過彈簧螺栓固定在上蓋板2和下連接桿5。
[0028]其中泡沫鋁復合材料6串聯和并聯的數量，根據實際減振控制領域中對荷載和位移的要求而設計。上連接桿1和下連接桿5 —端均連著一個帶圓孔的托盤，如圖4所示。
[0029]本發明的組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器中，所有的零件均帶有貫穿圓形孔，并且由第一螺桿31和第二螺桿32貫穿連接在一起，通過彈簧螺栓將螺桿3固定在上蓋板2和下連接桿5。為了保證均勻泡沫鋁復合材料6受壓，上蓋板2、第一中間夾板41和第二中間夾板42、上連接桿1、下連接桿5，均應該有一定的厚度，使得壓縮過程中，接觸面保持平整。
[0030]上連接桿1、下連接桿5和第一中間夾板41、第二中間夾板42對泡沫鋁復合材料6具有足夠的接觸面，使得泡沫鋁復合材料6在壓縮膨脹時，接觸面不會超過上連接桿1、下連接桿5和第一中間夾板41、第二中間夾板的平面邊界。
[0031]本發明提供的性能穩定的組合式泡沫鋁復合材料阻尼器，可用于多個方面的減振控制領域。組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器是通過多根螺桿貫穿將多塊泡沫鋁復合材料以串聯和并聯組合的形式，連接而成的一種新型的耗能減振裝置，充分利用泡沫鋁復合材料在壓縮狀態下的高阻尼耗能特性。
[0032]本發明充分地利用了內部三維連通的泡沫鋁復合材料在壓縮狀態下的減振性高的特點。泡沫鋁復合材料是把粘彈材料填充于通孔泡沫鋁中的孔洞里面，由于填充的粘彈材料和泡沫鋁的彈性模量相差較大，因此只要這種復合材料發生振動時，其中的粘彈材料和泡沫鋁兩者的界面之間就容易產生相互錯動，達到高阻尼摩擦耗能的效果。由于目前制備大厚度的泡沫鋁復合材料還存在一定的難度，現在用多塊小厚度的泡沫鋁復合材料以串聯和并聯的形式組合而成的阻尼器，可滿足實際減振領域中對荷載和位移的不同要求。
[0033]本發明的工作過程:以房屋減震為例，首先依據房屋結構的位移和荷載的要求，設計泡沫鋁復合材料6串聯和并聯的數量和截面大小，從而連接成組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器，然后把阻尼器以斜支撐的形式分別連接在梁柱節點上，上連接桿1、下連接桿5分別用螺栓固定，使得阻尼器置于斜支撐的中心。在地震作用時，組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器能起有效地發揮泡沫鋁復合材料6在壓縮方面的高阻尼耗能特性，減少房屋結構在地震荷載下的動力響應。
[0034]上述實施例，并不是用來限制本發明的實施與權利范圍，凡與本發明權利要求所述內容相同或者等同的技術方案，均應包括在本發明保護范圍內。
【主權項】
1.一種組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器，其特征在于，該阻尼器包括上連接桿(1)、上蓋板(2)、第一中間夾板(41)、第二中間夾板(42)、第三中間夾板(43)、若干泡沫鋁復合材料出)、下連接桿(5)、第一螺桿(31)、第二螺桿(32);上連接桿包括第一桿(11)和與其垂直相連的第二桿(12)； 其中，上蓋板(2)、第一中間夾板(41)、第二桿(12)、下連接桿(5)自上到下，依次相對設置且間隔一定距離，上蓋板(2)、第一中間夾板(41)、第二桿(12)、下連接桿(5)相互平行；在第二桿(12)和下連接桿(5)之間設有第一中間夾板(41)和第二中間夾板(42)，且第一中間夾板(41)和第二中間夾板(42)分別與下連接桿(5)平行； 第一螺桿(31)貫穿上蓋板(2)、第一中間夾板(41)、第二桿(12)、第二中間夾板(42)和下連接桿(5)，形成了第一空間；第二螺桿(32)貫穿上蓋板(2)、第一中間夾板(41)、第二桿(12)、第一中間夾板(41)和下連接桿(5)，形成了第二空間； 泡沫鋁復合材料(6)分別填充于第一空間和第二空間。2.根據權利要求1所述的組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器，其特征在于，第一螺桿(31)和第二螺桿(32)的抗拉強度和剛度在335MPa以上；第一螺桿(31)和第二螺桿(32)分別通過彈簧螺栓固定在上蓋板(2)和下連接桿(5)。
【專利摘要】本發明提供了一種組合式壓縮性泡沫鋁復合材料阻尼器，該阻尼器包括上連接桿(1)、上蓋板(2)、第一中間夾板(41)、第二中間夾板(42)、第三中間夾板(43)、若干泡沫鋁復合材料(6)、下連接桿(5)、第一螺桿(31)、第二螺桿(32)；上連接桿包括第一桿(11)和與其垂直相連的第二桿(12)；其中，上蓋板(2)、第一中間夾板(41)、第二桿(12)、下連接桿(5)自上到下，依次相對設置且間隔一定距離，上蓋板(2)、第一中間夾板(41)、第二桿(12)、下連接桿(5)相互平行。本發明解決了目前不能制備大厚度泡沫鋁復合材料的問題，從而滿足了各種減振控制領域中對荷載和位移的要求。
【IPC分類】E04B1/98
【公開號】CN105350677
【申請號】CN201510765509
【發明人】劉少波, 李愛群, 軒鵬, 陸飛
【申請人】東南大學
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月11日