本创新发明介绍了一种由晶格式机构驱动的刚度和惯容双重非线性抗冲击装置。该装置由连接板、带肢连杆、弹簧、弹簧连接部件、弹簧导杆、插销、齿条、齿轮、飞轮、支撑背板和连杆分肢插销组成。连接板通过插销与带肢连杆连接,带肢连杆再通过插销与弹簧连接部件相连,弹簧导杆固定于弹簧连接部件上。齿条通过连杆分肢插销与带肢连杆连接,并为齿轮运动提供支撑。支撑背板固定于连接板上,并固定可旋转的飞轮,飞轮与齿轮相连。该装置能够根据待防护结构的刚度与惯性特性进行双重调节,具有灵活高效的抗冲击能力,结构传力路径简洁明了,加工成本低廉,实用性强。
背景技术
桥梁结构在其服役期内不仅要承受正常使用荷载,还可能遭受车辆、船舶等冲击荷载,荷载条件复杂,对抗冲击防护装备的适应性要求高。通过调整待防护结构的动力特性来保护结构安全是一种重要的防护方法,通常依靠刚度调整的方法进行。而惯容技术则提供了一种利用惯性调节结构动力特性的方法。非线性惯容能够产生相对加速度相关的非线性惯性力,解决了以往难以利用绝对加速度相关的质量元件产生非线性惯性力的难题。同时,与经典线性惯容产生的恒定表观质量不同,非线性惯容具备可变的表观质量特性,能够实现宽频带自适应控制的效果。然而,已有的防护装置仅能单独调节待防护结构的刚度或惯性,无法实现待防护结构刚度与惯性特征的双重调节,在实际工程中的自适应性较差。因此需要提出一种灵活高效、能实现待防护结构的刚度和惯性双重调节的高性能高适应性抗冲击装置。
实现思路