剪切板阻尼器具有構(gòu)造簡單、初始剛度大、滯回曲線飽滿、耗能穩(wěn)定等優(yōu)點,是理想的耗能減震元件。為了充分利用低屈服點鋼材的延展性,改進傳統(tǒng)剪切板阻尼器的減震行為,本文提出了一種新型的變厚度低屈服點鋼剪切板阻尼器(VT-LYPSPD),并通過理論推導、有限元模擬和試驗對其進行研究,具體的研究內(nèi)容如下:(1)變厚度核芯板相對于傳統(tǒng)等厚度核芯板具有不同初始剛度、和屈服后剛度等參數(shù)。采用力學簡化模型和不同的材料本構(gòu)模型,對傳統(tǒng)的阻尼器承載力模型(理想彈塑性模型、雙線性模型、R-O模型)進行修正,得到了變厚度剪切板阻尼器的承載力模型。(2)通過改變核芯板的厚度比(h/H)和高度比(t/T),使用有限元軟件ABAQUS建立21個變厚度剪切板阻尼器的三維有限元模型,考察腹板t/T和高度比h/H對核芯板強度為LYP160的變厚度剪切板阻尼器性能影響的規(guī)律。有限元模擬結(jié)果表明:變厚度的核芯板不易發(fā)生角部焊縫破壞現(xiàn)象;當0≦h/H≦0.4時變厚度核芯板截面塑性發(fā)展較均勻;t/T越小阻尼器滯回曲線越飽滿,但t/T越小阻尼器核芯板浪費材料也越多,有限元模擬結(jié)果對VT-LYPSPD的優(yōu)化設計提供了參考。(3)根據(jù)有限元模擬結(jié)果,設計兩個變厚度剪切板阻尼器和一個等厚度剪切板阻尼器進行低周往復循環(huán)荷載試驗,分別用來驗證核芯板厚度比(t/T)和高度比(h/H)對阻尼器工作性能的影響。試驗結(jié)果表明:VT-LYPSPD10-12-0的滯回性能最好,耗散能量最多。為使變厚度剪切板阻尼器具有更優(yōu)的耗能性能,變厚度核芯板應采用合適的高度比(h/H)和厚度比(t/T)。本文初步研究證明:相比傳統(tǒng)低屈服點鋼剪切板阻尼器,變厚度低屈服點鋼剪切板阻尼器具有更好的耗能效果,值得進一步研究和應用。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU391;TU352.1
【部分圖文】：

圖 1-1 不同應變幅下的滯回曲線Fig.1-1 Hysteresis curves at different strain amplitud圖 1-2 不同應變幅下應力峰值-循環(huán)周次曲線urves of stress peak value-cycles with different strain率下鋼板的低周疲勞特性如表 1-4 所示。表 1-4 應變速率對鋼板低周疲勞性能的影響Effect of strain rate on low cycle fatigue properties of 試樣直徑（mm） 頻率（Hz） Δε(%) 循環(huán) 10 1 1 4

圖 1-2 不同應變幅下應力峰值-循環(huán)周次曲線urves of stress peak value-cycles with different strain率下鋼板的低周疲勞特性如表 1-4 所示。表 1-4 應變速率對鋼板低周疲勞性能的影響Effect of strain rate on low cycle fatigue properties of 試樣直徑（mm） 頻率（Hz） Δε(%) 循環(huán) 10 1 1 4 10 2 1 5 10 3 1 4 12 1 2 2 12 2 2 1 12 3 2 11.低屈服點鋼 BLY100 具有良好的低周疲勞

鳳霞、楊維國等人針對我國鞍鋼鋼鐵生產(chǎn)的 LY調(diào)拉伸和循環(huán)加載試驗，得到此材料的單調(diào)性能、并與 LYP160 低屈服點鋼材、普通鋼材(Q345B)及系進行了對比。試驗結(jié)果表明：低屈服點鋼沒有明彈性段和塑性段的明顯轉(zhuǎn)折點，平均強屈比 fu/fy鋼具有很大的承載潛力。低屈服點鋼具有明顯的中等向強化所占的比重更大�？梢愿鶕�(jù)循環(huán)加載試 本 構(gòu) 模 型 （ Time-independent constitutive theo同性強化準則和隨動強化準則關(guān)鍵參數(shù)。與普通460D)相比，低屈服點鋼具有更明顯的循環(huán)強化行345B 和 Q460D 的 1.4~2.1 倍。尼器試驗方法器通常由核芯耗能鋼板、左右側(cè)翼板以及上下端板板為主要耗能元件，左右側(cè)翼板對核芯板起約束作下端板可看作剛體。如圖 1-3 所示。
【參考文獻】

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本文編號：2892124