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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明提供一种适用于海洋浮式结构的花瓣状水下耗能减振装置，属于结构振动控制技术领域。所述耗能减振装置包括齿条杆、齿轮、滚珠轴承、杆轴、立柱、叶片板以及底部浮板。本装置的齿条杆连接于上部海洋浮式结构，当结构发生上下振动时，齿条杆也跟着发生轴向运动，进而带动周边布置的齿轮转动；由于每个齿轮均上连接有叶片板，因此当齿轮转动时，呈花瓣状分布的叶片板也将在水中开始划动，并通过水给予的反作用力去实现耗能减振效果，进而去减小上部结构的振动。同时，本发明可以通过调节齿轮的大小及叶片板的面积去实现不同的耗能效果，进而去适应不同的工作环境和设计需求。本发明构造新颖，安全灵活，是一种高效的水下耗能减振装置。

主权项：1.一种适用于海洋浮式结构的花瓣状水下耗能减振装置，其特征在于，该花瓣状水下耗能减振装置包括齿条杆1、齿轮2、滚珠轴承3、杆轴4、立柱5、叶片板6以及底部浮板7；所述齿条杆1为一个六个侧面为齿条面的正六棱柱；所述立柱5为正四棱柱，并固接于底部浮板7上；所述杆轴4为圆柱形杆轴，并固接于立柱5上；所述滚珠轴承3的内钢圈套在杆轴4上，并与杆轴4固接；所述齿轮2为空心齿轮，并将滚珠轴承3嵌入齿轮2的空心中，齿轮2与滚珠轴承3固接；所述齿轮2与齿条杆1齿接；所述底部浮板7设置可供齿条杆1通过的孔洞；所述叶片板6为等腰梯形板，其短边与齿轮2的齿接触并固接，共计六个叶片板6呈花瓣状；其中，所述底部浮板7上共设置六根立柱5，立柱5设置位置分别对应正六边形的六个顶点，且所围绕成的正六边形与齿条杆1截面的正六边形同心；所述杆轴4固接于两个相邻立柱5之间，其与立柱5共同构成一个六棱柱框架；所述叶片板6的短边固接的齿是距离齿条杆1最远的齿，且叶片板6是水平固接于齿轮2上；该花瓣状水下耗能减振装置具有良好的耗能性能，当该花瓣状水下耗能减振装置所连外部结构发生竖向振动时，由于齿条杆1与外部结构相连接，因此齿条杆1在外部结构的带动下也跟着发生轴向运动；底部浮板7采用拉索固定于海底，且其在浮力的作用下始终漂浮于海水中，且位置基本保持不变，以确保齿条杆1与齿轮2之间产生相对位移，进而带动齿轮2转动，由于齿轮2上连接有叶片板6，因此当齿轮2转动时，在齿轮2的带动下叶片板6也将在水中开始划动，并通过水给予的反作用力去实现耗能减振效果，进而去减小外部结构的振动；其中，当外部结构带动齿条杆1发生距离为d的位移、且齿轮2的半径为R时，齿条杆1带动齿轮2转动的角度为dR，即叶片板6在水中划动的角度为dR；本花瓣状水下耗能减振装置可接受的最大振幅为π2×R，且当采用不同半径大小的齿轮2时，其所能提供的耗能效果以及所能适应的工作环境都会不同，齿轮2半径越大，其耗能减振能力越高效，适应高振幅的能力越强。

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