[00069323]防震防冲击智能控制与主动防护一体化三向隔震装置

　　,1、成果水平及专利情况土木、机械、军工、航空、航海等众多行业都有减隔震需求,隔震装置的最佳隔震效能与被隔震物的质量、几何尺寸、动力特性、场地环境、外载荷性质密切相关。经综合分析影响隔震效能的多重因素,建立了基于“地震波(冲击波) 场地效应 传递结构 被隔震物"的全过程全系统防震设计方法,提出了"隔震效能最优一体化设计理论"和“三向非等刚度设计理论”,并研发了凹槽轨道式隔震装置、滚珠式隔震装置、滑轨式隔震装置、球轨式隔震装置,承重式隔震装置、组合橡胶隔震装置等多种三向隔震装置。

　　该三向隔震装置最早应用于博物馆馆藏文物在地震作用下的防震保护,由西南科技大学与四川世诚电子信息系统有限责任公司联合攻关,依托四川省科技创新苗子工程资助项目“博物馆展陈浮放文物的三维隔震装置研发” (项目编号: 2015103)、四川省科技服务业示范项目“文物储藏柜减隔震智能控制与主动防护系统集成产品设计”(项目编号:

　　2018GFW0194) ,在理论分析、数值模拟、试脸技术、产品研发等方面取得了重大突破。

　　现拥有专利数十项,产品已在甘孜州民族博物馆、新强吐鲁番市博物馆、浙江温州市博物馆、四川北川5·12地震遗址纪念馆、四川绵竹市博物馆等得到了推广和示范应用。

　　基于前期开展的大量研究,已建立了隔震装置最佳性能参数与被隔震物动力特性及动力响应相匹配的定量关系,形成了适用于不同被隔震物的系列化产品,可广泛运用于有减隔震需求的军民各行业,满足国家的重大需求。

　　2、项目内容针对土木、机械、军工、航空、航海等行业的减隔震需求,建立了“隔震效能最优一体化设计理论"和“三向非等刚度设计理论":形成了基于"地震波(冲击波) 场地效应 传递,结构 被隔展物"的全过程全系统防震设计方法:针对被隔展物的动力特性与动力响应,充分考虑影响其隔震效能的多因素,建立了隔震装置的最佳性能参数与被隔震物的几何参数,力学参数、外载荷特性之间的定量关系,根据外载荷的?

　　向非均匀特性,建立了与外载荷相适应的被隔震物三向独文刚度的理论设计方法,确保隔震物具有良好的三向隔震效能。

　　基于大量的理论、试验和数值模报研究,已建立了隔震装置性能参数的最优化设计方法,研发了适用于不同被隔震物的系列化三向隔震装置产品,如凹槽轨道式隔震装置、没珠式隔震装置、清轨式隔震装置,球轨式隔震装置,承重式隔震装置、组合橡胶隔震装置,等,开发了隔票效能监测、评估、反读、预警和智能控制系统,使隔震装置的动力特性参数与动力响应指标具有主动控制与动态词节能力,能满足军民各行业防震防冲击的应用需二、科技成束3、成果技术特点(含主要技术指标)该三向隔震装置须满足的性能目标为(1)被隔震物在常规震动、冲击工况下滑移微小,不发生候覆,不受破坏(2)被隔震物在极瑞罕遇的震动、冲击工况下不发生烦覆,可有限滑动但不受破环。

　　该三向隔震装置的技术特点包括:

　　(1)隔震装置底座为三向磁力自适应调阻组合底座,由上钢件、镂空减报橡胶、骨架、约束阻尼结构、底座五部分构成。其中,上钢件为钢材:骨架、底座均由高硬度金属铝制作:楼空减振橡胶和约束阻尼结构为阻尼性能良好的天然橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、丙透酸酸像胶、丁苯橡胶、三元乙两橡胶,顺丁橡胶、氯丁橡胶及其共混物或共聚改性物,镂空减报橡胶和约束减振橡胶层与上钢件、骨架、底座通过整体硫化粘结而成,中空部分充入液志磁性材料:上钢件、骨架和底座经过滚花或喷砂处理。

　　(2)隔震装置上部为复合滑动式结构,由台板、限位器、水平双向导轨、水平双向滑动装置、阻尼动调装置、质量调节装置等构成。

　　(3)隔震装置设计原理:隔展效能监测系统动态监测隔震装置上部平台的位移、速度、加速度,并将被隔震物的动力响应数据输入计算机反演程序计算下一时刻隔震装置的最佳性能参数,再通过隔震系统配置的刚度与阻尼动调装置实时调节隔震性能参数,实现对三向隔震装置的智能化主动控制。

　　三向隔震装置须满足以下技术指标:!

　　(1)基于震动与冲击工况的震动反应谱开展可露性检验,试验频率范围为0.IHz-300Hz,隔震装置在正常使用服役过程中的减震半、连接性能应稳定,不得有“防震装置无法复位、发生内部碰撞、达到极限位移”等现象。

　　(2)在常规震动与冲击工况的震动反应谱条件下,采用隔震装置后,垂直向、水平径向、水平切向三个方向的减震率均250%(3)在极端罕遇的震动与冲击工况下,隔震装置正常工作过程中能实现的最大位移250mm.且不大于被隔震物与周边物体的净距。

　　(4)在常规震动与冲击工况下,隔震装置工作过程中上表面悦角SIP,被隔震物不得规搜。

　　(5)隔震装置应保证正常静置条件下锁定,不产生工作位移;在设定强度的震动或冲击作用下能自动打开,保证隔震装置正常工作。

　　(6)配置的激振动传感器系统,实现三抽六自由度微振动的数据采集及实时传输,且分解率不低于10-5G.

　　4、应用范围该三向隔震装置集智能控制与主动防护干一体,能满足土木、机械、军工、航空、航海等行业防震防冲击的应用需求。

　　5、技术成熟度通过理论分析、数值模报、地震模拟试验等研究手段,建立了隔震装置最佳性能参数与被隔展物动力特性及动力响应相四配的定量关系,形成了适用于不同被隔震物的系列化产品,验证了三向隔震装置在不同震动、冲击载荷作用下限震效能的可靠性,该隔震装置针对不同被隔震物、不同農动成冲击载荷的量身定制设计与加工技术已达成熟水平。

　　该产品目前已在甘孜州民族博物馆、新疆吐鲁番市博物馆、浙江温州市博物馆、四川北川512地震遗址纪念馆、四川绵竹市博物馆等得到了推广和示范应用,展陈效果良好,产品性能稳定。

　　6、投资估算及资金来源该三向隔震装置如果批量投放市场,单台投资预计为10万元,如果该隔震产品需配置实时监测预警系统,单台投资预计为20万元。

　　7、市场前景及经济效益分析该三向隔震装置有助于更好地保护被隔展物在震动、冲击载荷中不受到损环。目前已形成了一批具有自主知识产权的新产品及核心技术,提升了我国隔震保护装置的设计、制造、研究及应用的竞争力和影响力,为我国隔震装置应用技术的规模化、高效益和可持续发展提供技术支撑。

　　本项目成果有望在全国博物馆馆藏文物中推广应用,产生数亿元的经济效益,同时还能广泛应用于仪器仪表、机械、军工、航空、航海等行业,市场容量巨大,经济效益显著。

　　8、合作方式合作鲜化,产品定制。