專(zhuān)利名稱(chēng)：用于波能量轉(zhuǎn)換裝置的阻尼器和阻尼結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)阻尼波能量轉(zhuǎn)換裝置對(duì)波運(yùn)動(dòng)的反作用運(yùn)動(dòng)的阻尼器，該阻 尼器包括具有可逆非線性應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)的阻尼能量吸收器，該阻尼能量吸收器被布置用 來(lái)阻尼WEC的反作用運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種用于波能量轉(zhuǎn)換裝置的阻尼結(jié)構(gòu)，該阻尼結(jié)構(gòu)包 括第一構(gòu)件和具有可逆非線性應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件，其中該阻尼構(gòu)件可連接到波能 量轉(zhuǎn)換裝置的第一構(gòu)件并可連接到第二構(gòu)件或浮體。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用于波能量轉(zhuǎn)換裝置的阻尼結(jié)構(gòu)，該阻尼結(jié)構(gòu) 包括固定構(gòu)件和具有可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件，其中該阻尼構(gòu)件可連接到波 能量轉(zhuǎn)換裝置的固定構(gòu)件并可連接到可移動(dòng)構(gòu)件或浮體。 如這里使用的術(shù)語(yǔ)"固定構(gòu)件"不要求該構(gòu)件一定栓系或固定到海床或其它靜止 點(diǎn)，而是要求它相對(duì)于WEC裝置的可移動(dòng)構(gòu)件固定。例如，該構(gòu)件可具有足夠的固有慣性以 防止它由于波運(yùn)動(dòng)而顯著運(yùn)動(dòng)。相比之下，WEC的可移動(dòng)構(gòu)件或浮體響應(yīng)于海的波運(yùn)動(dòng)以 振蕩的方式運(yùn)動(dòng)。固定構(gòu)件應(yīng)當(dāng)對(duì)波運(yùn)動(dòng)具有足夠耐受力使得波運(yùn)動(dòng)引起WEC的固定構(gòu)件 和可移動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。固定構(gòu)件可包括能夠提供足夠慣性的任何結(jié)構(gòu)。這種慣性 可以例如由互連的WEC裝置的筏狀結(jié)構(gòu)提供。替代地，該慣性可以由在波發(fā)電場(chǎng)中充當(dāng)用 于多個(gè)WEC裝置的固定構(gòu)件的單個(gè)剛性浮動(dòng)上部結(jié)構(gòu)提供，該上部結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大大大于波 的波長(zhǎng)以獲得足夠的慣性。 在一些實(shí)施例中，第一構(gòu)件和第二構(gòu)件展示對(duì)波運(yùn)動(dòng)的不同頻率響應(yīng)，當(dāng)波入射 在它們上時(shí)引起其間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在這些實(shí)施例中，第一和第二構(gòu)件可以都是WEC裝置的 可移動(dòng)構(gòu)件。 優(yōu)選地，阻尼能量吸收器或阻尼構(gòu)件是無(wú)源的。如這里使用的術(shù)語(yǔ)"無(wú)源的"表示 阻尼構(gòu)件的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)是包括在其中的材料或它們的設(shè)計(jì)、形狀或構(gòu)造的函數(shù)，而不 是需要諸如氣壓或液壓的一些另外輸入的機(jī)械構(gòu)造。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，阻尼能量吸收器或阻尼構(gòu)件具有復(fù)合的(S卩，組合的或累 加的或混合的)可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)。復(fù)合響應(yīng)可以由阻尼構(gòu)件內(nèi)的多個(gè)元件提 供，使得阻尼構(gòu)件在其正常操作范圍內(nèi)具有復(fù)雜的非線性應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)。因此，阻尼構(gòu)件 可包括多種材料，每種材料具有特定的應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)(并且理想地各具有不同的響應(yīng))。 因此，獲得的阻尼構(gòu)件的應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)是單種材料的響應(yīng)的復(fù)合或組合的元件的累加應(yīng) 力-應(yīng)變響應(yīng)。這允許實(shí)現(xiàn)比單個(gè)元件或材料可提供的應(yīng)力-應(yīng)變分布曲線更復(fù)雜的應(yīng) 力-應(yīng)變分布曲線。在一個(gè)實(shí)施例中，阻尼構(gòu)件可沿其長(zhǎng)度在厚度上變化。因此，阻尼構(gòu)件 的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)也將沿阻尼構(gòu)件的長(zhǎng)度改變。因此，獲得的阻尼構(gòu)件的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)是 不同厚度部分的響應(yīng)的復(fù)合。類(lèi)似地，阻尼構(gòu)件可包括不同長(zhǎng)度、材料或厚度的多個(gè)部件。 在所有這種情況中，阻尼構(gòu)件的總應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)是組成部分的單個(gè)響應(yīng)的復(fù)合。
阻尼構(gòu)件可連接到WEC裝置的固定構(gòu)件并連接到可移動(dòng)構(gòu)件。該連接可以是直接 的或間接的。 具有非線性應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)的材料或構(gòu)件是如下的材料或構(gòu)件由該材料或構(gòu)件 施加的反力與施加到其上的力和這種力的施加速率非線性相關(guān)。在本發(fā)明中，可移動(dòng)構(gòu)件 響應(yīng)于波運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)在阻尼構(gòu)件上施加力。由阻尼構(gòu)件施加在可移動(dòng)構(gòu)件上的反力與施加 的力和該力的施加速率非線性相關(guān)。本發(fā)明的阻尼構(gòu)件展示可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)。 例如，阻尼構(gòu)件能夠響應(yīng)于施加的力進(jìn)行可逆的形狀變化。所希望的是，它在其操作范圍內(nèi) 展示多個(gè)非線性應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)。 優(yōu)選地，阻尼構(gòu)件施加小的(或零)反力直到施加的力或施加的力的速率超過(guò)臨 界值，在大于該臨界值的情況下，施加的反力隨著施加的力的增加而急劇增加。圖1中示出 這種響應(yīng)的例子。選擇該臨界值使得當(dāng)施加的力達(dá)到否則可能損壞WEC的水平時(shí)反力急劇 增加。圖22示出具有多個(gè)元件的阻尼構(gòu)件的許多復(fù)合或累加非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)。如圖中所示，可以實(shí)現(xiàn)比借助單種材料或元件可實(shí)現(xiàn)的應(yīng)力_應(yīng)變分布曲線更復(fù)雜的應(yīng)力_應(yīng) 變分布曲線。如示出的，復(fù)合應(yīng)力-應(yīng)變分布曲線可具有許多非線性點(diǎn)，使得阻尼構(gòu)件在多 個(gè)施加的力的臨界值或臨界水平處提供急劇增加的反力，在這些點(diǎn)之間具有大體上線性的 響應(yīng)。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以針對(duì)每個(gè)單個(gè)WEC裝置和可能使用該裝置的預(yù)測(cè)狀 況，定制阻尼構(gòu)件的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)，而不是使用單個(gè)通用設(shè)計(jì)。通過(guò)精心選擇阻尼構(gòu)件的 設(shè)計(jì)和成分而定制該響應(yīng)，例如，通過(guò)選擇包括在阻尼構(gòu)件中的材料的組合或阻尼構(gòu)件的 形狀和構(gòu)造，從而實(shí)現(xiàn)希望的響應(yīng)特性。 如這里使用的術(shù)語(yǔ)"定制"表示使用的一種或多種材料處于允許應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)滿(mǎn) 足特性的希望性能分布曲線的形式或構(gòu)造。這樣，該一種或多種材料必須被設(shè)計(jì)和修改以 滿(mǎn)足希望的或要求的曲線。對(duì)于每一個(gè)裝置，需要這種定制來(lái)優(yōu)化其對(duì)于它將經(jīng)受的預(yù)期 波狀態(tài)的性能。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，阻尼構(gòu)件的設(shè)計(jì)和/或成分可允許針對(duì)施加到該裝置的 力的大小和/或施加的力的變化速率來(lái)定制WEC裝置的響應(yīng)。阻尼構(gòu)件可包括多個(gè)部件， 每個(gè)部件對(duì)施加的力和/或施加的力的速率的不同范圍起反作用。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以提供多個(gè)阻尼構(gòu)件，其中每個(gè)阻尼構(gòu)件布置成大體 上僅沿著一根軸線阻尼裝置的運(yùn)動(dòng)。每個(gè)阻尼構(gòu)件可具有單個(gè)應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)。如上所述， 每個(gè)阻尼構(gòu)件可具有復(fù)合的應(yīng)力-應(yīng)變分布曲線(包括兩種或更多種不同的應(yīng)力-應(yīng)變響 應(yīng))。每個(gè)阻尼構(gòu)件的對(duì)準(zhǔn)和/或設(shè)計(jì)可允許阻尼器或阻尼結(jié)構(gòu)沿不同軸線提供不同的應(yīng) 力-應(yīng)變響應(yīng)。因此，阻尼結(jié)構(gòu)沿每個(gè)方向的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)可以被定制到期望狀態(tài)。因 此，阻尼結(jié)構(gòu)可定制成對(duì)舉升(heave)(豎直)、俯仰(pitch)(旋轉(zhuǎn))和沖擊(surge)(橫 向)力的至少一種(并且理想是所有的力)具有不同響應(yīng)?？商峁┛蓧嚎s和可拉伸的阻尼 構(gòu)件，或根據(jù)需要可提供可壓縮和可拉伸阻尼構(gòu)件的組合。 在一個(gè)實(shí)施例中，被布置用來(lái)阻尼沖擊(橫向)力的阻尼構(gòu)件用于限制該裝置的 最大橫向響應(yīng)。阻尼構(gòu)件被適當(dāng)布置或?qū)?zhǔn)使得其阻尼效果盡可能僅施加到?jīng)_擊力。被布 置用來(lái)阻尼舉升(豎直)力的另外阻尼構(gòu)件(在WEC裝置的部件之間)可用于限制該裝置 的最大豎直延伸。類(lèi)似地，這種阻尼構(gòu)件被布置或?qū)?zhǔn)使得其阻尼效果僅被施加到舉升力。 對(duì)作用在該裝置上的不同的力的獨(dú)立控制允許阻尼結(jié)構(gòu)的總響應(yīng)被更加精確地定制到用 于保護(hù)該裝置的狀態(tài)。 本發(fā)明提供勝過(guò)已知WEC裝置的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。阻尼結(jié)構(gòu)的性質(zhì)提供防止WEC裝置由 于極端波而破裂的增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和彈性。 該結(jié)構(gòu)也提供更高效的能量俘獲。海波不會(huì)是單一頻率的，并且除了主頻率分量 外，總是包括較高頻率分量。主頻率分量隨著海狀態(tài)改變并且一些裝置可調(diào)節(jié)它們的響應(yīng) 以調(diào)到這個(gè)頻率，但很少WEC裝置能夠足夠快地作出反應(yīng)以在單個(gè)海狀態(tài)中從較高頻率波 分量俘獲能量。本發(fā)明的阻尼構(gòu)件能夠?qū)Σǖ妮^高頻率分量作出反應(yīng)，因此允許WEC裝置 從波的較高頻率分量俘獲能量。因此，本發(fā)明的阻尼構(gòu)件可充當(dāng)能量存儲(chǔ)裝置，它暫時(shí)存儲(chǔ) 從波俘獲的能量，使得能量可被送回到與WEC裝置相關(guān)聯(lián)的動(dòng)力獲取系統(tǒng)中。另外的能量 俘獲增強(qiáng)來(lái)自于由于增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和彈性而可被使用的另外的海狀態(tài)。
本發(fā)明也提供勝過(guò)當(dāng)前WEC裝置的另外優(yōu)點(diǎn)。阻尼構(gòu)件(或多個(gè)阻尼構(gòu)件)理想構(gòu)件變直，因此當(dāng)在使用中時(shí)
維持與波的最佳對(duì)準(zhǔn)，即，大體上垂直于波的行進(jìn)方向。這減小了來(lái)自WEC裝置的可移動(dòng)構(gòu)
件和固定構(gòu)件之間的角度差的應(yīng)力引起的對(duì)WEC裝置的聯(lián)接系統(tǒng)的損壞的危險(xiǎn)。 在優(yōu)選實(shí)施例中，固定構(gòu)件是適于繞波能量轉(zhuǎn)換裝置的可移動(dòng)構(gòu)件大體上同心地
布置的大體上剛性的環(huán)。該環(huán)可以為任何合適形狀，包括圓形、正方形、矩形或任何其它多
邊形形狀。 固定構(gòu)件可包括多個(gè)鏈接的段。替代地，固定構(gòu)件可包括至少一個(gè)其它WEC裝置。多個(gè)WEC裝置可互連以形成筏狀結(jié)構(gòu)。該裝置可由固定構(gòu)件鏈接，該固定構(gòu)件可以是大體上剛性的。替代地，該裝置可以由阻尼構(gòu)件鏈接。 選擇固定構(gòu)件的尺寸和輪廓以最大化環(huán)提供的俯沖。當(dāng)WEC裝置的可移動(dòng)構(gòu)件處于波的最高點(diǎn)時(shí)，希望固定構(gòu)件和可移動(dòng)構(gòu)件之間形成的角度小于約45度。這最大化施加到可移動(dòng)構(gòu)件的力的豎直分量，同時(shí)提供足夠的水平反力以抵消橫向沖擊力。
對(duì)于單個(gè)未連接的WEC裝置，固定構(gòu)件優(yōu)選地為具有相對(duì)大的直徑的環(huán)以保證WEC裝置的可移動(dòng)構(gòu)件和環(huán)之間存在顯著的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。例如，對(duì)于在波的高度變化在5和8米之間的波狀態(tài)中的裝置，合適的環(huán)直徑是10和20米之間。通常，環(huán)的尺寸將基于波的高度?？梢赃x擇環(huán)的尺寸以保證限制舉升的反力的大的豎直分量(較小的環(huán))和糾正沖擊的足夠的橫向力(較大的環(huán))之間的平衡。 對(duì)于多個(gè)互連的WEC裝置，有必要平衡實(shí)現(xiàn)要求角度的小的環(huán)直徑的需要與避免環(huán)和浮體之間的相互作用并糾正舉升的較大環(huán)直徑的需要。 優(yōu)選地，選擇固定構(gòu)件的尺寸和形狀使得它恰好浮在海表面下。在一個(gè)實(shí)施例中，固定構(gòu)件是環(huán)，該環(huán)布置成浮在WEC裝置的可移動(dòng)構(gòu)件安置在水中的點(diǎn)的下方近似3米處。
阻尼構(gòu)件可包括能夠響應(yīng)于施加的力而可逆變形的柔性材料。該材料可以是非線性彈性材料。阻尼構(gòu)件可包括展示可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的可彈性變形的材料。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，阻尼構(gòu)件可包括非虎克(non-Hookean)彈簧、橡膠材料、粘彈性材料或生物聚合物。這種材料的例子包括聚氨酯、Avery FT1125和波形蛋白。阻尼構(gòu)件可包括膨脹性(dilatent)材料。 阻尼構(gòu)件可包括具有可選地交織的多根捆扎的股的材料。該股可以類(lèi)似于肌纖維。該股可由多種不同材料形成，使得獲得的復(fù)合材料具有希望的可逆非線性應(yīng)力_應(yīng)變特性。 阻尼構(gòu)件可包括材料的片材或膜。片材或膜可以是穿孔的。片材或膜可包括多個(gè)層。該層可形成床墊式結(jié)構(gòu)。閥或電子裝置可布置在該片材中以允許能量俘獲或感測(cè)波狀態(tài)。 阻尼構(gòu)件可包括復(fù)合材料。復(fù)合材料可包括多層，例如環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合粘彈性結(jié)構(gòu)。
阻尼構(gòu)件可包括用于提供可逆非線性應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)的主動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括用來(lái)感測(cè)波狀態(tài)并且將波狀態(tài)信息提供到主動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)的傳感器，由此，響應(yīng)于感測(cè)到的狀態(tài)而修改主動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)的性能。在一個(gè)實(shí)施例中，主動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)包括微處理器控制的張緊系統(tǒng)。傳感器可布置在固定構(gòu)件上并且響應(yīng)于感測(cè)到的狀態(tài)修改張緊系統(tǒng)的性能。該系統(tǒng)可包括布置在滾子上的例如鋼纜線的纜線。滾子可用于改變纜線上的張力以給予感測(cè)到的狀態(tài)以可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)。這種布置的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)需要維護(hù)系統(tǒng)時(shí)，可增加纜線上的張力使得WEC裝置的元件的最小運(yùn)動(dòng)被允許。 阻尼構(gòu)件可包括上述材料以及展示需要的非線性應(yīng)力_應(yīng)變特性的其它材料的組合。 根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及波能量轉(zhuǎn)換裝置，該波能量轉(zhuǎn)換裝置包括可移動(dòng)構(gòu)件、第一固定構(gòu)件和布置在其間以將響應(yīng)于波運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為能量的聯(lián)接件；并且還包括第二固定構(gòu)件和布置在可移動(dòng)構(gòu)件和第二固定構(gòu)件之間的、具有可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件。 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，這里提供了一種波能量轉(zhuǎn)換裝置，該波能量轉(zhuǎn)換裝置包括可移動(dòng)構(gòu)件、固定構(gòu)件和布置在其間以將響應(yīng)于波運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為能量的聯(lián)接件；其中所述聯(lián)接件包括具有可逆非線性應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件。 在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的波能量轉(zhuǎn)換裝置的固定構(gòu)件包括繞可移動(dòng)構(gòu)件大體上同心地布置的環(huán)。以可移動(dòng)構(gòu)件和環(huán)(它對(duì)波運(yùn)動(dòng)有抵抗力)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的形式的能量可由阻尼構(gòu)件存儲(chǔ)并且被轉(zhuǎn)化到電能。 在另一實(shí)施例中，阻尼構(gòu)件設(shè)置有多個(gè)電子齒。該齒布置成兩組，使得可移動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起一組齒相對(duì)于另一組齒運(yùn)動(dòng)，使得電能通過(guò)感應(yīng)而產(chǎn)生。


現(xiàn)在將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的用于波能量轉(zhuǎn)換裝置的阻尼結(jié)構(gòu)的多個(gè)實(shí)施例，其中 圖1是示出具有可逆非線性應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)的材料的反力對(duì)施加的力的曲線圖； 圖2是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的波能量轉(zhuǎn)換裝置的透視圖； 圖3是圖1的波能量轉(zhuǎn)換裝置的頂視平面圖； 圖4是圖1的波能量轉(zhuǎn)換裝置的側(cè)視圖； 圖5是包括根據(jù)本發(fā)明的阻尼結(jié)構(gòu)的波能量轉(zhuǎn)換裝置的示意圖； 圖6a是在極端波的波峰處施加到WEC裝置的浮體的力的示意圖 圖6b是在正常波的波峰處施加到WEC裝置的浮體的力的示意圖 圖6c是在極端波的波谷中施加到WEC裝置的浮體的力的示意圖 圖7是根據(jù)本發(fā)明的阻尼結(jié)構(gòu)的替代實(shí)施例的示意圖； 圖8是互連的WEC裝置的陣列的示意圖； 圖9是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的替代阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的透視圖； 圖10是包括根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的透視圖 圖11是包括根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的透視圖 圖12是包括根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的透視圖 圖13是包括根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的透視圖 圖14是包括根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的透視圖 圖15是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的雙表面穿透WEC裝置的透視圖 圖16是圖15的WEC裝置的剖開(kāi)透視圖； 圖17是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的剖開(kāi)透視 圖18是包括根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的透視圖； 圖19是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的剖開(kāi)透視圖； 圖20是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的透視圖； 圖21是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置的透視圖；并且 圖22是示出具有復(fù)合可逆非線性應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件的應(yīng)力對(duì)應(yīng)變的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖的圖2到4，圖中示出包括根據(jù)本發(fā)明的阻尼結(jié)構(gòu)2的點(diǎn)吸收器類(lèi)型的WEC裝置1。這種類(lèi)型的WEC裝置吸收波況期間海表面的豎直運(yùn)動(dòng)，即裝置位置處水柱變化的高度引起的能量。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)同樣可應(yīng)用于其它類(lèi)型的WEC裝置。
裝置1包括可移動(dòng)吸收構(gòu)件或浮體3和第一固定構(gòu)件4。第一固定構(gòu)件4可錨固或栓系到海床或者僅僅是足夠重以提供固有慣性，該固有慣性防止第一固定構(gòu)件響應(yīng)于波運(yùn)動(dòng)而顯著運(yùn)動(dòng)，例如浮動(dòng)壓載物。在使用中，第一固定構(gòu)件4浸沒(méi)在海表面下。選擇可移動(dòng)構(gòu)件3的浮力使得它浮在海表面上或附近。連桿或聯(lián)接件5布置在可移動(dòng)構(gòu)件3和固定構(gòu)件4之間。連桿5包括動(dòng)力獲取裝置(power take offdevice)以將可移動(dòng)構(gòu)件3和固定構(gòu)件4之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能。動(dòng)力獲取裝置可以為例如線性發(fā)電機(jī)。
阻尼結(jié)構(gòu)2包括第二固定構(gòu)件6和阻尼構(gòu)件7。第二固定構(gòu)件6是圍繞裝置1的浮體3大體上同心地布置的大體上剛性的外環(huán)。阻尼構(gòu)件7包括布置在浮體3和環(huán)6之間、具有可逆非線性或非虎克應(yīng)力對(duì)應(yīng)變特性的多個(gè)彈簧8。 在使用中，該裝置布置成使得固定構(gòu)件或壓載物4浸沒(méi)在海表面下?？梢苿?dòng)構(gòu)件3布置成使得它浮在海表面上或附近。隨著海波10接近裝置l，可移動(dòng)構(gòu)件的浮力使它與海表面一起向上運(yùn)動(dòng)。第一固定構(gòu)件4對(duì)波運(yùn)動(dòng)有抵抗力因此維持大體上靜止。因此，可移動(dòng)構(gòu)件3相對(duì)于第一固定構(gòu)件4運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力獲取裝置將這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能。
隨著波10經(jīng)過(guò)裝置l，可移動(dòng)構(gòu)件3相對(duì)于第一固定構(gòu)件4向下運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力獲取裝置也將這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能。 在每種情況下，可移動(dòng)構(gòu)件3的運(yùn)動(dòng)在阻尼結(jié)構(gòu)2上施加力。環(huán)6對(duì)波運(yùn)動(dòng)有抵抗力并且因此維持大體上靜止。當(dāng)波10經(jīng)過(guò)裝置1時(shí)，浮體3的向上運(yùn)動(dòng)在阻尼構(gòu)件7的彈簧8上施加向上舉升力Fu，如圖5中示出的。波向前的運(yùn)動(dòng)也在WEC裝置上施加橫向沖擊力F『響應(yīng)于極端波，阻尼構(gòu)件7的彈簧8在浮體3上施加阻尼反力Fc。阻尼反力包括豎直分力F。和水平分力Fc,x。反力的豎直分力抵消向上舉升力Fu，而反力的水平分力抵消波施加的橫向沖擊力。 阻尼反力相對(duì)于施加的力和施加的力的改變速率非線性地增加。對(duì)于正常的波，阻尼反力很小，如圖6b所示，并且浮體3響應(yīng)于波的運(yùn)動(dòng)不會(huì)顯著地受到影響。然而，當(dāng)施加的力(或者施加的力的改變速率)超過(guò)臨界值時(shí)，例如，在極端波的情況下，阻尼反力大得多，如圖6a和6c中所示，由此防止浮體3的極端運(yùn)動(dòng)。選擇彈簧8的非線性應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)，使得該響應(yīng)對(duì)于其尺寸和速度否則將可能引起裝置l破壞的波達(dá)到臨界值。因此適當(dāng)阻尼反力的應(yīng)用防止浮體3和第一固定構(gòu)件4之間的連桿5破壞。 由于阻尼構(gòu)件7能夠?qū)θ肷洳ǖ母哳l分量起反應(yīng)，因此阻尼結(jié)構(gòu)2還提供更高效
10的能量俘獲，由此允許WEC裝置從波的高頻分量俘獲能量。阻尼構(gòu)件7充當(dāng)能量存儲(chǔ)裝置， 它暫時(shí)存儲(chǔ)從波俘獲的能量并且將其送回到WEC裝置1的動(dòng)力獲取系統(tǒng)中。
此外，由于阻尼構(gòu)件7施加具有橫向和豎直分量的反力，它因此自動(dòng)起作用使得 可移動(dòng)構(gòu)件3變直。這防止WEC裝置1以?xún)A斜位置或取向停留在海中，因此維持與波的最 佳對(duì)準(zhǔn)。這減小了來(lái)自WEC裝置的可移動(dòng)構(gòu)件3和固定構(gòu)件4之間的角度差的應(yīng)力引起的 對(duì)WEC裝置1的聯(lián)接系統(tǒng)5的損壞的危險(xiǎn)。 現(xiàn)在參考圖7，圖中示出本發(fā)明的阻尼結(jié)構(gòu)的替代實(shí)施例。阻尼構(gòu)件7包括可用于 提供可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的主動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)。主動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)包括微處理器控制的張緊 系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括布置在滾子或線軸11上的例如鋼纜線的纜線12。傳感器可布置在線 軸11上以檢測(cè)其旋轉(zhuǎn)速率和位置。滾子11用于改變纜線12上的張力以給予感測(cè)到的狀 態(tài)以可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)。在替代實(shí)施例中，纜線12可包括剛性、柔性或非線性材 料。 如圖8中所示，包括根據(jù)本發(fā)明的阻尼結(jié)構(gòu)的多個(gè)WEC裝置可以互連以形成筏狀 結(jié)構(gòu)。WEC裝置可以通過(guò)固定構(gòu)件互連，該固定的構(gòu)件可以是剛性的。替代地，WEC裝置可 以通過(guò)阻尼構(gòu)件互連。 參考附圖的圖9，圖中示出包括根據(jù)本發(fā)明的阻尼結(jié)構(gòu)92的點(diǎn)吸收器類(lèi)型的WEC 裝置91。裝置91包括可移動(dòng)吸收構(gòu)件或浮體93和第一固定構(gòu)件94，如上面參考圖2到4 描述的。也如上面描述的，連桿或聯(lián)接件95布置在可移動(dòng)構(gòu)件93和固定構(gòu)件94之間。阻 尼結(jié)構(gòu)92包括第二固定構(gòu)件96和阻尼構(gòu)件97。如上所述，第二固定構(gòu)件96是圍繞裝置91 的浮體93大體上同心地布置的大體上剛性的外環(huán)。阻尼構(gòu)件97包括布置在浮體93和環(huán) 96之間的、具有可逆非線性或非虎克應(yīng)力對(duì)應(yīng)變特性的、以彈簧98的形式的多個(gè)阻尼器。
圖9的阻尼結(jié)構(gòu)92為裝置91提供對(duì)舉升(豎直)力的增強(qiáng)的保護(hù)。當(dāng)裝置靜止 時(shí)，第二固定構(gòu)件96位于浮體93下方，使得阻尼構(gòu)件布置成與浮體93成銳角。因此，阻尼 構(gòu)件可以沿豎直方向施加比沿橫向大得多的反力，因此為裝置提供對(duì)過(guò)大舉升力的增強(qiáng)的 保護(hù)。以類(lèi)似的方式，可布置或?qū)?zhǔn)各個(gè)阻尼器以解決特定的期望裝置相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
圖IO示出包括根據(jù)本發(fā)明的阻尼結(jié)構(gòu)102的點(diǎn)吸收器類(lèi)型的WEC裝置101。裝置 101包括可移動(dòng)吸收構(gòu)件或浮體103，第一固定構(gòu)件104和它們之間的連桿或聯(lián)接件105，如 圖9中所示。阻尼結(jié)構(gòu)102包括第二固定構(gòu)件106和阻尼構(gòu)件107。第二固定構(gòu)件106是 圍繞裝置101的浮體103大體上同心地布置的大體上剛性的外環(huán)，并且阻尼構(gòu)件107如示 出的那樣包括多個(gè)阻尼器108，如圖9中那樣。 圖10的阻尼結(jié)構(gòu)102為裝置101提供對(duì)俯仰力的增強(qiáng)的保護(hù)。阻尼器108成對(duì) 地布置，使得每對(duì)中的一個(gè)彈簧連接到浮體103的頂部并且另一彈簧連接到浮體103的底 部。俯仰力引起裝置繞重心(或吃水線)旋轉(zhuǎn)。來(lái)自波的俯仰力引起浮體103在這個(gè)點(diǎn)的 上方旋轉(zhuǎn)。為抵消這些力，阻尼器108用于在離旋轉(zhuǎn)中心一定距離處施加反力。反力的施 加點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)中心之間的距離越大，抵消俯仰所需的阻尼力越小。 圖11示出類(lèi)似于圖9示出的WEC裝置的WEC裝置111。圖11的阻尼結(jié)構(gòu)112為 裝置lll提供對(duì)沖擊(橫向)力的增強(qiáng)的保護(hù)。如前述實(shí)施例中那樣，阻尼器118在一個(gè) 端部119連接到第二固定構(gòu)件116。然而，在另一端部1110，每個(gè)彈簧118與浮體113接觸 但不固定地連接到其上。滾子1111布置在彈簧的端部1110，使得浮體113被允許沿豎直方向(即，垂直于彈簧)自由運(yùn)動(dòng)，但如果浮體橫向運(yùn)動(dòng)(由于沖擊)則阻尼器施加阻尼力。 這種布置允許阻尼結(jié)構(gòu)僅沿單個(gè)方向工作，允許浮體沿其它方向自由運(yùn)動(dòng)。然后，另外的阻 尼器可用于控制沿其它方向的運(yùn)動(dòng)。 在替代實(shí)施例中，可用另一元件替換滾子，該另一元件允許彈簧沿單個(gè)方向自由 滑動(dòng)。 圖12示出組合圖9和11的特征的WEC裝置121。阻尼結(jié)構(gòu)122保護(hù)裝置121免 受過(guò)大的舉升和沖擊力。這種布置允許阻尼結(jié)構(gòu)施加的反力沿不同方向被獨(dú)立地調(diào)節(jié)。這 允許沿特定方向的不希望的或過(guò)大的力被抵消而不影響垂直力并且對(duì)非垂直力的影響較 小。在這個(gè)實(shí)施例中，裝置121包括以環(huán)126a和126b的形式的兩個(gè)另外固定構(gòu)件。
在替代實(shí)施例中，固定構(gòu)件126a和126b可組合到單個(gè)元件中。替代地，它們可分 成多個(gè)固定構(gòu)件。圖12中示出的布置可以適用于任何對(duì)準(zhǔn)。 圖13示出WEC裝置131，其中阻尼結(jié)構(gòu)132保護(hù)該裝置免受過(guò)大的沖擊和俯仰力。 在這種布置中，阻尼器138如圖10中那樣成對(duì)地布置。然而，每個(gè)阻尼器108在其一個(gè)端 部設(shè)置有滾子1311，以允許浮體沿豎直方向自由運(yùn)動(dòng)。因此，阻尼器138用于控制俯仰和沖 擊力。在示出的實(shí)施例中，俯仰和沖擊均由單組阻尼器控制。然而，通過(guò)提供中間阻尼結(jié)構(gòu) 以分離沖擊保護(hù)阻尼器和俯仰保護(hù)阻尼器，可以分離地控制這兩個(gè)力。外部阻尼結(jié)構(gòu)將具 有一組阻尼器以保護(hù)中間結(jié)構(gòu)免受沖擊(例如，如圖ll中所示)，而中間阻尼結(jié)構(gòu)將包括阻 尼器以保護(hù)浮體(并且因此保護(hù)WEC裝置)免受俯仰(例如，如圖IO中示出的)。
圖14示出包括阻尼結(jié)構(gòu)142的WEC裝置141，該阻尼結(jié)構(gòu)保護(hù)該裝置免受過(guò)大的 舉升力以及組合的俯仰和沖擊力。如圖13中那樣，俯仰和沖擊力被一起控制。設(shè)置成對(duì)的 豎直間隔的阻尼器148a。阻尼器148a在一個(gè)端部149連接到固定構(gòu)件146。在另一端部 1411，布置滾子1410以允許阻尼器148a沿著浮體143在豎直方向上自由運(yùn)動(dòng)。舉升力由 連接到浮體143且連接到固定構(gòu)件146的阻尼器148b控制。 圖15和16示出包括根據(jù)本發(fā)明的阻尼結(jié)構(gòu)的雙表面穿透WEC裝置。該布置類(lèi)似 于圖14中示出的布置。裝置151包括中心浮體153和外部構(gòu)件或"圓環(huán)"154。浮體153和 圓環(huán)154展示出對(duì)波運(yùn)動(dòng)的不同頻率響應(yīng)，使得它們不同地響應(yīng)于入射在裝置上的波。這 引起部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從該相對(duì)運(yùn)動(dòng)可俘獲能量。在這個(gè)實(shí)施例中，阻尼構(gòu)件158布置 在浮體153和圓環(huán)154之間以阻尼其間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施例中，阻尼器控制該裝置 上的舉升、沖擊和俯仰力，如上面參考圖14所述的。阻尼器保護(hù)該裝置免受引起浮體153 和圓環(huán)154碰撞在一起的俯仰和沖擊力，并且也控制部件之間允許的最大舉升延伸。
圖17示出包括阻尼結(jié)構(gòu)的WEC裝置171，該阻尼結(jié)構(gòu)保護(hù)該裝置免受過(guò)大的沖擊 力。該阻尼結(jié)構(gòu)包括多個(gè)阻尼器178，使得施加到任何一個(gè)阻尼器的最大力減小。阻尼器 178在它們的內(nèi)端部1710布置有滾子或低摩擦裝置1711 (并且不是固定地連接到浮體)以 允許阻尼器在壓縮模式下工作。 圖18示出包括阻尼結(jié)構(gòu)182的WEC裝置181。該WEC裝置類(lèi)似于圖15和16中示 出的WEC裝置。該結(jié)構(gòu)包括已經(jīng)裝配到中心浮體183和圓環(huán)184之間的狹窄空間中的多個(gè) 較長(zhǎng)的阻尼器。在需要長(zhǎng)的阻尼器以便實(shí)現(xiàn)希望的響應(yīng)，但裝置的元件之間的狹窄空間限 制可布置阻尼器的方式的情況下，這種布置特別有用。這種布置通常需要阻尼器成對(duì)地布 置以避免在浮體183和圓環(huán)184之間施加旋轉(zhuǎn)力。
圖19示出包括浮體193和海床連接軸194的WEC裝置191。軸194可剛性地連接 到海床，或通過(guò)柔性接頭或纜線連接。浮體193可以是表面穿透(即，部分浸沒(méi))或表面下 的并且當(dāng)波入射在該裝置上(或者在該裝置上方)時(shí)相對(duì)于軸運(yùn)動(dòng)。阻尼結(jié)構(gòu)192包括連 接在浮體和軸之間以控制其間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的多個(gè)阻尼器198。如附圖中示出的，兩對(duì)阻尼器 布置成糾正裝置的俯仰和沖擊。這些阻尼器在一個(gè)端部連接到浮體193的內(nèi)部并且在另一 個(gè)端部設(shè)置有滾子，使得它們可以相對(duì)于軸194沿豎直方向自由運(yùn)動(dòng)。設(shè)置另外兩對(duì)阻尼 器來(lái)糾正舉升。這些阻尼器的第一對(duì)連接在浮體193的下端部和軸194的下端部之間。當(dāng) 浮體193由于波運(yùn)動(dòng)而向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些阻尼器在浮體上施加向下阻尼力。這對(duì)阻尼器可 以替代地連接在軸的上端部和浮體的頂部之間。這些阻尼器的第二對(duì)連接在軸的上端部和 浮體的下端部之間。當(dāng)浮體由于波運(yùn)動(dòng)而向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些阻尼器在浮體上施加向上阻尼 力。 圖20示出包括上構(gòu)件203和下構(gòu)件204的WEC裝置201。上和下構(gòu)件203和204 通過(guò)柔性管205連接。當(dāng)波入射在裝置201上時(shí)，上和下構(gòu)件相對(duì)彼此運(yùn)動(dòng)。這擠壓并松 弛管，將水泵送通過(guò)該管。泵送的水用于從該裝置俘獲能量。阻尼結(jié)構(gòu)202包括連接在上 和下構(gòu)件203和204之間的多個(gè)阻尼器208。阻尼器208限制最大延伸(和/或該裝置的 延伸的變化速率)，并且因此保護(hù)該裝置的柔性管免受過(guò)大的力。 圖21示出包括兩個(gè)浮動(dòng)構(gòu)件213和214的表面浮動(dòng)WEC裝置211，這兩個(gè)浮動(dòng)構(gòu) 件設(shè)計(jì)成浮在水表面上。允許浮體在所有方向上相對(duì)彼此樞轉(zhuǎn)。入射在該裝置上的波引起 每個(gè)浮體俯仰、舉升和沖擊，引起它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。阻尼器218在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)布置在浮體之 間以控制要被控制的浮體之間的最大延伸和延伸速率。阻尼器可以是可拉伸或可壓縮的， 或者兩者的混合。 詞"包含"和詞"具有/包括"當(dāng)參考本發(fā)明在這里使用時(shí)用于指定所述特征、整 體、步驟或部件的存在，但不排出存在或添加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整體、步驟、部件或其群組。 應(yīng)當(dāng)理解，為了清楚起見(jiàn)而在分離的實(shí)施例中描述的本發(fā)明的某些特征也可以組 合地設(shè)置在單個(gè)實(shí)施例中。相反，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)而在單個(gè)實(shí)施例中描述的本發(fā)明的各種特 征也可分離地或者以任何合適的子組合被設(shè)置。
權(quán)利要求
一種用來(lái)阻尼波能量轉(zhuǎn)換裝置對(duì)波運(yùn)動(dòng)的反作用運(yùn)動(dòng)的阻尼器，包括具有可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的阻尼能量吸收器，該阻尼能量吸收器布置成阻尼波能量轉(zhuǎn)換裝置的反作用運(yùn)動(dòng)。
2. —種用于波能量轉(zhuǎn)換裝置的阻尼結(jié)構(gòu)，包括 第一構(gòu)件；禾口具有可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件；其中該阻尼構(gòu)件能夠連接到第一構(gòu)件并能夠連接到波能量轉(zhuǎn)換裝置的第二構(gòu)件或浮體。
3. —種用于波能量轉(zhuǎn)換裝置的阻尼結(jié)構(gòu)，包括 固定構(gòu)件；禾口具有可逆非線性應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件；其中該阻尼構(gòu)件能夠連接到該固定構(gòu)件并能夠連接到波能量轉(zhuǎn)換裝置的可移動(dòng)構(gòu)件 或浮體。
4. 如權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件具有復(fù)合可逆非線性應(yīng) 力-應(yīng)變響應(yīng)。
5. 如權(quán)利要求4所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件包括多個(gè)元件并且復(fù)合響應(yīng)是該多個(gè) 元件的每一個(gè)的響應(yīng)的組合。
6. 如任一前述權(quán)利要求所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件是無(wú)源的。
7. 如權(quán)利要求2到6的任一權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中，固定構(gòu)件是適于繞波能量轉(zhuǎn)換 裝置的可移動(dòng)構(gòu)件大體上同心地布置的大體上剛性的環(huán)。
8. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中所述固定構(gòu)件包括多個(gè)鏈接的段。
9. 如權(quán)利要求2到6的任一權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中固定構(gòu)件包括至少一個(gè)另外的 波能量轉(zhuǎn)換裝置。
10. 如權(quán)利要求2到9的任一權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中所述固定構(gòu)件能夠連接到波能 量轉(zhuǎn)換裝置的固定構(gòu)件。
11. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件包括能夠響應(yīng)于施加的力而可逆 地變形的柔性材料。
12. 如權(quán)利要求11所述的結(jié)構(gòu)，其中所述材料是非線性彈性材料。
13. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件包括非虎克彈簧。
14. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件包括橡膠或聚氨酯材料。
15. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件包括粘彈性材料。
16. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件包括生物聚合物。
17. 如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，其中所述生物聚合物是波形蛋白。
18. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件包括具有多根類(lèi)似于肌纖維的捆 扎的股的材料。
19. 如權(quán)利要求15所述的結(jié)構(gòu)，其中所述股由多種不同材料形成，使得獲得的復(fù)合材 料具有希望的非線性應(yīng)力-應(yīng)變特性。
20. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件包括材料的片材。
21. 如權(quán)利要求20所述的結(jié)構(gòu)，其中所述材料的片材包括多層。
22. 如權(quán)利要求20或權(quán)利要求21所述的結(jié)構(gòu)，其中所述片材是穿孔的。
23. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中所述阻尼構(gòu)件包括復(fù)合材料。
24. 如權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)，其中所述復(fù)合材料是環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合粘彈性結(jié)構(gòu)。
25. 如任一前述權(quán)利要求所述的阻尼結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)阻尼構(gòu)件，其中每個(gè)阻尼構(gòu)件布 置成大體上沿著單個(gè)軸線阻尼所述裝置的運(yùn)動(dòng)，使得阻尼結(jié)構(gòu)沿不同軸線提供不同的應(yīng) 力-應(yīng)變響應(yīng)。
26. 如任一前述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其中阻尼構(gòu)件包括用于提供可逆非線性應(yīng) 力_應(yīng)變響應(yīng)的主動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)。
27. 如權(quán)利要求26所述的結(jié)構(gòu)，還包括用來(lái)感測(cè)波狀態(tài)并且將波狀態(tài)信息提供到主動(dòng) 響應(yīng)系統(tǒng)的傳感器；由此，響應(yīng)于感測(cè)到的狀態(tài)而修改主動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)的性能。
28. 如權(quán)利要求26或權(quán)利要求27所述的結(jié)構(gòu)，其中所述阻尼構(gòu)件包括布置在滾子上的 纜線，其中所述滾子用于改變纜線上的張力以給予感測(cè)到的狀態(tài)以可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變 響應(yīng)。
29. —種波能量轉(zhuǎn)換裝置，包括 可移動(dòng)構(gòu)件；固定構(gòu)件；禾口聯(lián)接件，該聯(lián)接件布置在該可移動(dòng)構(gòu)件和該固定構(gòu)件之間以將響應(yīng)于波運(yùn)動(dòng)的、該可 移動(dòng)構(gòu)件和該固定構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為能量； 其特征在于，它還包括 第二固定構(gòu)件；禾口布置在該可移動(dòng)構(gòu)件和該第二固定構(gòu)件之間的、具有可逆的非線性應(yīng)力_應(yīng)變響應(yīng)的 阻尼構(gòu)件。
30. —種波能量轉(zhuǎn)換裝置，包括 可移動(dòng)構(gòu)件；固定構(gòu)件；禾口聯(lián)接件，該聯(lián)接件布置在該可移動(dòng)構(gòu)件和該固定構(gòu)件之間以將響應(yīng)于波運(yùn)動(dòng)的、該可 移動(dòng)構(gòu)件和該固定構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為能量；其特征在于聯(lián)接件包括具有可逆非線性應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件。
31. —種波能量轉(zhuǎn)換裝置，包括 第一可移動(dòng)構(gòu)件； 第二可移動(dòng)構(gòu)件；禾口聯(lián)接件，該聯(lián)接件布置在該第一和第二可移動(dòng)構(gòu)件之間以將響應(yīng)于波運(yùn)動(dòng)的、該第一 和第二可移動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為能量；其特征在于所述聯(lián)接件包括具有可逆非線性應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件。
32. —種波能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括互連而形成筏狀結(jié)構(gòu)的多個(gè)WEC裝置。
33. —種用于波能量轉(zhuǎn)換裝置的阻尼結(jié)構(gòu)，大體上如前面參考附圖的圖2到4所述的且 /或如附圖的圖2到4中示出的。
34. —種波能量轉(zhuǎn)換裝置，大體上如前面參考附圖的圖2到4、圖9到14的任何圖、圖15和16、圖17、圖18、圖19、圖20或圖21所述的且/或如附圖的圖2到4、圖9到14的任 何圖、圖15和16、圖17、圖18、圖19、圖20或圖21中示出的。
35. —種用于波能量轉(zhuǎn)換裝置的阻尼結(jié)構(gòu)，大體上如前面參考附圖的圖2到4、圖7、圖 9到14的任何圖、圖15和16、圖17、圖18、圖19、圖20或圖21所述的且/或如附圖的圖2 到4、圖7、圖9到14的任何圖、圖15和16、圖17、圖18、圖19、圖20或圖21中示出的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來(lái)阻尼波能量轉(zhuǎn)換裝置(1)對(duì)波運(yùn)動(dòng)的反作用運(yùn)動(dòng)的阻尼器，該阻尼器包括具有可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的阻尼能量吸收器(7)，該阻尼能量吸收器被布置用來(lái)阻尼WEC的反作用運(yùn)動(dòng)。根據(jù)第一方面，這里提供一種用于波能量轉(zhuǎn)換裝置(1)的阻尼結(jié)構(gòu)(2)。該結(jié)構(gòu)包括固定構(gòu)件(S)和具有可逆非線性應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的阻尼構(gòu)件(7)。阻尼構(gòu)件(7)可連接在波能量轉(zhuǎn)換裝置(1)的固定構(gòu)件(6)和可移動(dòng)構(gòu)件或浮體(3)之間。本發(fā)明還涉及波能量轉(zhuǎn)換裝置(1)。
文檔編號(hào)F03B13/18GK101715513SQ200880018367
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者P·麥克沃伊, R·希利 申請(qǐng)人:技術(shù)源于思維有限公司