本文提出一種利用楔塊滑動摩擦耗能的自復(fù)位阻尼器,該阻尼器由Ni-Ti形狀記憶合金（shape memory alloy,簡稱SMA）桿和摩擦楔塊組成。與其它現(xiàn)有類型的基于SMA的自復(fù)位阻尼器相比,該阻尼器可顯著提高能量吸收能力。而且可以根據(jù)需要方便地調(diào)節(jié)阻尼器的強度和變形能力。為了驗證新型阻尼器的耗能與自復(fù)位的能力及其在結(jié)構(gòu)中的抗震效果,本文對阻尼器進(jìn)行了一系列由局部到整體的研究。本論文具體工作如下:1、介紹了利用楔塊摩擦耗能的SMA自復(fù)位阻尼器構(gòu)造及力學(xué)模型。針對利用SMA提供反作用力和恢復(fù)力,楔塊在運行過程中提供摩擦力,建立力學(xué)平衡方程,并在SMA本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)阻尼器位移推算出SMA的出力與楔塊的摩擦出力。2、對新型阻尼器進(jìn)行了性能試驗,考慮了一系列不同的加載制度,并進(jìn)行對比分析。試驗表明新型的阻尼器可以表現(xiàn)出穩(wěn)定的滯回能量耗散響應(yīng)和可靠的自復(fù)位性能,阻尼器部件中未產(chǎn)生任何可見的損壞。試驗結(jié)果還表明,新型阻尼器對不同加載方案不敏感,有良好的穩(wěn)定性。之后再對試驗進(jìn)行實體建模有限元分析,得到了理想的模擬效果。整體而言,通過性能試驗和模擬仿真驗證了阻尼器的耗能能力和自復(fù)位效果。3... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１結(jié)構(gòu)模型??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??器由ＳＭＡ棒自復(fù)位部分和楔形滑塊摩擦耗能部分組成，其中楔形滑塊的摩擦出??力與ＳＭＡ棒的出力成正比。阻尼器功能特性如下：①自復(fù)位功能，外力作用結(jié)??束后ＳＭＡ棒可以使楔塊回到原位置；②較強的能量耗散功能，可以有效減少結(jié)??構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)；③克服了靜摩擦與動摩擦的界線，獲得了穩(wěn)定的摩擦耗??能能力。??出力?出力?出力??位移?￣￣￣?—?＾位移??ＳＭＡ超彈性曲線（不考慮耗能）?摩擦耗能曲線模型?阻尼器復(fù)合曲線模型??圖２－２理想力－變形模型示意圖??２．３試驗研究??２．３．１試驗尺寸設(shè)計??試驗?zāi)康模海ǎ保炞C新型阻尼器的坡面摩擦機制與ＳＭＡ材料進(jìn)行組合工作??的性能；（２）考察楔塊摩擦阻尼器能否得到預(yù)期的、較飽滿的、可恢復(fù)的滯回曲??線。??根據(jù)之前所述的阻尼器設(shè)計原理，如圖２－３和圖２－４，加工制作了阻尼器試??件。試件的四個摩擦楔塊由Ｑ２３５Ｂ鋼制成，屈服強度為２３５ＭＰａ，楔塊是使用銑??床加工的。組裝好的阻尼器總長度為２１０ｍｍ，高１６０ｍｍ，厚７０ｍｍ；各楔形滑??塊間的接觸斜面與水平面的夾角為ａ?＝４５°?，稱為主坡面傾角；“Ｖ”型摩擦接觸??斜面的角度３?＝１１．３°，稱為副坡面傾角；試件使用的兩根形狀記憶合金棒是由鎳??鈦合金制成的，直徑為７．５ｍｍ，單根總長度為２５５ｍｍ，凈長度為１８５ｍｍ，兩側(cè)??為螺紋段；安裝前，先對ＳＭＡ棒進(jìn)行熱處理，并進(jìn)行訓(xùn)練使其性能達(dá)到穩(wěn)定狀??態(tài)。??圖２－５為阻尼器的試驗裝置，將試件放置在剛性試驗臺上，并承受垂直布置??的ＭＴＳ施加的壓縮－卸載反向力。通過連接到ＭＴＳ的稱重傳感器記錄試件的出??力，并測量楔塊Ｉ和

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??兩??（ａ）楔塊１１１和ＩＶ?（ｂ）楔塊Ｉ和ＩＩ??圖２－３楔塊加工尺寸圖（ｍｍ）??／螺紋部分????；＜＾??＾?，?Ａ?／有效截面部分??ｒ＼ｙｉ??ｃｊ?ｍ?ｉｖ??Ｉ＾Ｖｊ??／螺紋部分??圖２－４阻尼器組裝示意圖??１１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3035918