[发明专利]单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器及其参数设计方法

权利要求书

1.一种单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器，其特征在于：它包括相互平行的定位板和挡板，挡板上两边分别固连有一根垂直于挡板的螺杆并分别穿过定位板两边，在定位板上、下两面的螺杆上旋有螺母，通过旋紧螺母来固定定位板；在挡板上的两根螺杆之间固连有两根与螺杆平行的导轨，导轨穿过定位板并能使定位板在导轨上滑动；在两根导轨上通过两个滚珠轴承连接有一个质量块，质量块的上面连接有一个螺旋弹簧，螺旋弹簧的另一端与所述定位板下面连接；所述质量块的下面中心处设有一个球形碰撞头，球形碰撞头相对应的挡板上面设有一块粘弹性材料层；通过调节螺母来调节定位板与挡板之间的间距，使质量块在静平衡位置时其球形碰撞头正好与粘弹性材料层接触。

2.根据权利要求1所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器，其特征在于：所述定位板和挡板为钢制平板。

3.根据权利要求1所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器，其特征在于：所述质量块为钢制长方体，所述滚珠轴承为直线滚珠轴承，滚珠轴承与质量块嵌固并穿过导轨。

4.根据权利要求1所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器，其特征在于：所述球形碰撞头为钢制半球形体，通过螺栓安装在质量块上。

5.根据权利要求1所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器，其特征在于：所述粘弹性材料层为高阻尼橡胶板，黏贴在挡板上。

6.一种如权利要求1所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的参数设计方法，其特征在于：根据传统调谐质量阻尼器设计理论来确定最优调谐频率和阻尼比，按照最优调谐频率确定单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的自振频率，按照单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的自振频率设计螺旋弹簧的刚度，按照最优阻尼比设计粘弹性材料层的弹性恢复系数。

7.根据权利要求6所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的参数设计方法，其特征在于：所述根据传统调谐质量阻尼器设计理论来确定最优调谐频率和阻尼比，是根据调谐质量阻尼器质量比来确定调谐质量阻尼器最优调谐频率和阻尼比。

8.根据权利要求7所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的参数设计方法，其特征在于：所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的自振频率等于传统调谐质量阻尼器的最优调谐频率；或者，所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的自振频率为无粘弹性碰撞调谐质量阻尼器自振频率的2倍。

9.根据权利要求8所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的参数设计方法，其特征在于：所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的螺旋弹簧刚度按照单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的自振频率确定。

10.根据权利要求7所述单面粘弹性碰撞调谐质量阻尼器的参数设计方法，其特征在于：所述粘弹性材料层的弹性恢复系数与最优阻尼比的关系为：ζ_ptmd＝(1/2π)ln(1/e)，其中，e为弹性恢复系数，ζ_ptmd为最优阻尼比；根据最优阻尼比设计弹性恢复系数。