[发明专利]一种双压电半主动惯容质量阻尼器

说明书

本发明涉及振动控制技术领域，具体涉及一种双压电半主动惯容质量阻尼器，包括筒体和滚珠丝杠，还包括第一压电驱动器和第二压电驱动器，所述滚珠丝杠的一端穿过筒体、位于筒体内，滚珠丝杠上传动连接有飞轮，所述第一压电驱动器设置在筒体上，第一压电驱动器上设置有第一摩擦块，所述第一摩擦块与飞轮相对应；所述第二压电驱动器设置在滚珠丝杠的端部，第二压电驱动器与筒体内壁之间设置有第二摩擦块。本发明利用压电驱动器电致变形产生的可调节摩擦力来实时调节惯容系数，具有更广的适应范围，减振效果更好。

技术领域

本发明涉及振动控制技术领域，具体涉及一种双压电半主动惯容质量阻尼器。

背景技术

21 世纪初，日本东北大学 Inoue 和 Ikago 团队提出了利用两端点惯性原理来设计结构减振装置，并对其惯性增效和阻尼增效原理进行了系统化研究；英国学者 Smith团队通过力学与电学间的力-电流类比，提出以“Inerter”(对应于电学中的电容)来命名两端点惯性元件，从理论角度概括了惯容元件的原理。惯容机构的两端点惯性主要通过改变装置部件的运动形式来实现，其形式主要有滚珠丝杠、齿轮齿条、杠杆机构与液力式等，如目前使用最多的滚珠丝杠机制则是将其两端点间直线相对运动转化为飞轮的高速旋转运动，惯性飞轮旋转产生的惯性力矩经传动系统进一步放大转化为与两端点相对加速度成正比的轴向惯性力作用，并产生远大于自身实际物理质量的惯性质量，故该装置可以使用较小的物理质量产生较大的惯性力，达到惯性增效的效果。

目前结构振动控制广泛采用附设消能减震装置或调谐减震装置等一元阻尼技术进行减振，具有质量放大效应的两端点惯容元件为阻尼器研发提供了新的基本单元，为更好地利用惯容实现结构减震的目的，一般需要有阻尼器的配合，这样便形成了基于“阻尼-惯容”减震系统的二元减震技术，惯容与阻尼器共同工作时能有效提高后者的能量耗散效率，如中国专利CN202971728U一种惯容器与阻尼同轴串联的一体式减震器装置。惯容机制可以有效控制结构的动力响应，具有良好的工程应用前景，但目前设计的惯容阻尼器大多是被动阻尼器，一旦设计完成其惯容系数无法改变。

发明内容

本发明为解决惯容阻尼器的惯容系数不可调的问题，提供一种双压电半主动惯容质量阻尼器，利用压电驱动器电致变形产生的可调节摩擦力来实时调节惯容系数，具有更广的适应范围，减振效果更好。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种双压电半主动惯容质量阻尼器，包括筒体和滚珠丝杠，还包括第一压电驱动器和第二压电驱动器，

所述滚珠丝杠的一端穿过筒体、位于筒体内，滚珠丝杠上传动连接有飞轮，

所述第一压电驱动器设置在筒体上，第一压电驱动器上设置有第一摩擦块，所述第一摩擦块与飞轮相对应；所述第二压电驱动器设置在滚珠丝杠的端部，第二压电驱动器与筒体内壁之间设置有第二摩擦块。

进一步地，所述第一压电驱动器的数量为多个，沿周向均匀分布在筒体的内壁上，第一压电驱动器上套设所述第一摩擦块，所述第一摩擦块朝向飞轮的端部为弧形。

进一步地，所述第一压电驱动器为矩形块状，所述第一摩擦块上开设有矩形凹槽，矩形凹槽与第一压电驱动器间隙配合，第一摩擦块通过矩形凹槽套设在第一压电驱动器上。

进一步地，所述筒体内设置有固定板，所述滚珠丝杠的一端穿过固定板，滚珠丝杠上设置有滚珠螺母，所述滚珠螺母上固定套设所述飞轮，滚珠螺母的两侧均设置有止推轴承，所述止推轴承抵制筒体或固定板。

进一步地，所述滚珠丝杠的一端通过连接球固定设置有多个均匀分布的螺柱，所述第二压电驱动器为环形，第二压电驱动器套设在螺柱上，螺柱上还套设有螺母，所述螺母位于第二压电驱动器的内侧。

进一步地，所述第二摩擦块上开设有圆形凹槽，圆形凹槽与螺柱间隙配合，第二摩擦块通过圆形凹槽套设在螺柱上，第二摩擦块朝向筒体端部为弧形。