本實用新型涉及研究一種液壓式同性磁鐵阻尼器，將磁鐵和粘性液體結(jié)合，由承壓軸、高彈性粘性材料、粘滯性液體、蜂窩狀空洞、非線性彈簧、阻尼器腔體單元、磁鐵及非線性彈簧組成，應(yīng)用于水利與土木工程建筑之中的減震系統(tǒng)及阻尼器系統(tǒng)領(lǐng)域，可用于橋梁結(jié)構(gòu)、高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)等。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的不斷改進(jìn)，復(fù)雜、剛?cè)岬雀邔咏Y(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，但隨之也產(chǎn)生了很多災(zāi)害防護(hù)問題，其中大部分動力問題，如風(fēng)、地震等，由于其具有很大的隨機性，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)極為復(fù)雜，因此改正結(jié)構(gòu)的抗震性能具有重大的研究意義。

阻尼器即為耗能減震裝置，在工程建設(shè)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著不可替代的作用，其通過阻尼裝置的形變從而為主體結(jié)構(gòu)提供附加剛度和附加阻尼比，實現(xiàn)震動時的能量對主體結(jié)構(gòu)輸入過程中的消耗。阻尼器是耗能減震系統(tǒng)的核心部分，其功能是當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生相對變形（包括相對位移、相對轉(zhuǎn)角）時，耗能器為結(jié)構(gòu)提供較大阻尼，發(fā)揮耗能作用。

消能減震技術(shù)作為一種被動控制方法，主要通過在結(jié)構(gòu)的某些部位增設(shè)阻尼器或消能部件，為結(jié)構(gòu)提供一定的附加剛度或附加阻尼，并以此來耗散輸入結(jié)構(gòu)的能量，從而減輕結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全。由于該方法概念簡單、減震機理明確、減震效果顯著、安全可靠且不需要外部能源輸入，因此近年來取得很大發(fā)展，目前也形成了一系列較為成熟的消能減震產(chǎn)品。目前，常見的耗能阻尼器大致分為四種類型：粘彈性阻尼器、粘滯液體阻尼器、摩擦阻尼器、金屬阻尼器，粘滯性液體阻尼器具有耗能性能優(yōu)越、構(gòu)造簡單、制作方便等特點。在各類建筑結(jié)構(gòu)被動控制設(shè)備中，粘滯阻尼器對環(huán)境溫度和激勵頻率的變化不敏感，性質(zhì)比較穩(wěn)定。近十幾年來國內(nèi)外對粘滯阻尼器減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量理論分析和試驗研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種減輕結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)安全的液壓式阻尼裝置，即通過擠壓作用使得粘滯性液體進(jìn)入蜂窩狀空洞從而產(chǎn)生強大的摩擦力和同極磁鐵相斥的原理為主體結(jié)構(gòu)提供附加剛度和附加阻尼比，實現(xiàn)震動時的能量對主體結(jié)構(gòu)輸入過程中的消耗。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案。

本實用新型提出的一種液壓式同性磁鐵阻尼器，其特征在于：所述液壓式同性磁鐵阻尼器包括圓柱狀液壓缸、圓柱狀活塞缸、圓柱狀阻尼器外部保護(hù)殼、圓柱狀承壓軸及螺絲帽狀充氣氣門，所述圓柱狀活塞缸為高彈性粘性材料，所述圓柱狀液壓缸由環(huán)形蜂窩狀空洞、非線性彈簧、圓餅狀同性磁鐵、圓柱狀阻尼器內(nèi)腔、圓孔狀底部開口及粘性液體組成，所述圓柱狀阻尼器外部保護(hù)殼和螺絲帽狀充氣氣門位于圓柱狀液壓缸的外部，所述圓柱狀承壓軸鑲嵌于圓柱狀活塞缸的內(nèi)部，所述圓柱狀活塞缸位于圓柱狀液壓缸的上部且與圓柱狀液壓缸固定連接。

上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，活塞缸采用高彈性粘性材料可以承受承壓軸一定的形變，使承壓軸的承載面上受到的力均能轉(zhuǎn)化為壓力，高彈性粘滯性材料、阻尼器外部保護(hù)殼對其阻尼裝置均具有保護(hù)作用。

所述同性磁鐵分別位于阻尼器內(nèi)腔的底部和頂部，同性磁鐵間用非線性彈簧相連。

該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，在承壓軸向下運動時，帶動頂部磁鐵向下運動，根據(jù)磁鐵的同性相斥原理及非線性彈簧被壓縮發(fā)生形變會產(chǎn)生向上的反作用力，用非線性彈簧將上下兩塊磁鐵相連可以達(dá)到固定和牽制磁鐵的作用，有利于提高阻尼器腔體內(nèi)部的穩(wěn)定性。

所述環(huán)形蜂窩狀空洞位于阻尼器外部保護(hù)殼和圓餅狀同性磁鐵之間，且兩兩之間為無縫接觸。

該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，使得阻尼器內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊湊，可以達(dá)到更好的減震效果。

所述粘滯性液體充滿于環(huán)形蜂窩狀空洞與上下兩同極磁鐵所形成的內(nèi)腔的內(nèi)部。

該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，承壓軸帶動頂部磁鐵向下運動時，迫使其內(nèi)部的粘滯性液體進(jìn)入環(huán)形蜂窩狀的空洞中，此過程會產(chǎn)生很大的摩擦力，從而提供一定的附加阻尼。

所述底部開口布設(shè)在環(huán)形蜂窩狀空洞與底部磁鐵的底部連接處。

該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，底部開口將環(huán)形蜂窩狀空洞裝置與阻尼器內(nèi)腔相連通，是粘滯性液體流動運動的出入口。

所述環(huán)形蜂窩狀空洞的內(nèi)部充有惰性氣體氮氣；且布設(shè)在阻尼器外部保護(hù)殼的充氣氣門與環(huán)形蜂窩狀空洞相連通。

該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，充入惰性氣體氮氣，使得液壓缸處于有壓狀態(tài)，當(dāng)粘滯性液體被擠進(jìn)環(huán)形蜂窩狀空洞的內(nèi)部后，在同性磁鐵磁力及非線性彈簧的張力作用下，使得承壓軸向上運動，而粘滯性液體再次從環(huán)形蜂窩狀空洞中被抽回阻尼器內(nèi)腔時會更加順利。

附圖說明

圖1為本實用新型一種液壓式同性磁鐵阻尼器外觀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型一種液壓式同性磁鐵阻尼器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1、圖2所示，一種液壓式同性磁鐵阻尼器，包括液壓缸1和活塞缸2，主要由承壓軸4、高彈性粘性材料5、粘滯性液體9、環(huán)形蜂窩狀空洞6、非線性彈簧8、阻尼器內(nèi)腔12、同性磁鐵7、底部開口10、充氣氣門11組成，所述液壓式同性磁鐵阻尼器，其外部由承壓軸4、高彈性粘滯性材料5、阻尼器外部保護(hù)殼3；其內(nèi)部有環(huán)形蜂窩狀空洞6、同性磁鐵7、非線性彈簧8及粘滯性液體9。

上述同性磁鐵7分別位于阻尼器內(nèi)腔12的底部和頂部，同性磁鐵7間用非線性彈簧8相連。

上述環(huán)形蜂窩狀空洞6位于阻尼器外部保護(hù)殼3和圓柱狀同極磁鐵7之間，且兩兩之間為無縫接觸。

上述粘滯性液體9充滿于環(huán)形蜂窩狀空洞6與上下兩同極磁鐵7所形成的阻尼器內(nèi)腔12的內(nèi)部。

上述底部開口10布設(shè)在環(huán)形蜂窩狀空洞6與底部磁鐵7的底部連接處。

上述環(huán)形蜂窩狀空洞6的內(nèi)部充有惰性氣體為氮氣；且布設(shè)在阻尼器外部保護(hù)殼3的充氣氣門11與環(huán)形蜂窩狀空洞6相連通。