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(diǎn),是理想的耗能減震元件。為了充分利用低屈服點(diǎn)鋼材的延展性,改進(jìn)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(diǎn)鋼剪切板阻尼器(VT-LYPSPD),并通過理論推導(dǎo)、有限元模擬和試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行研究,具體的研究內(nèi)容如下:(1)變厚度核芯板相對(duì)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(xué)簡化模型和不同的材料本構(gòu)模型,對(duì)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(jìn)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(gè)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(duì)核芯板強(qiáng)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(dāng)0≦h/H≦0.4時(shí)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(fèi)材料也越多,有限元模擬結(jié)果對(duì)VT-LYPSPD的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考。(3)根據(jù)有限元模擬結(jié)果,設(shè)計(jì)兩個(gè)變厚度剪切板阻尼器和一個(gè)等厚度剪切板阻尼器進(jìn)行低周往復(fù)循環(huán)荷載試驗(yàn),分別用來驗(yàn)證核芯板厚度比(t/T)和高度比(h/H)對(duì)阻尼器工作性能的影響。試驗(yàn)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(yīng)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(diǎn)鋼剪切板阻尼器,變厚度低屈服點(diǎn)鋼剪切板阻尼器具有更好的耗能效果,值得進(jìn)一步研究和應(yīng)用。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU391;TU352.1
【部分圖文】：

圖 1-1 不同應(yīng)變幅下的滯回曲線Fig.1-1 Hysteresis curves at different strain amplitud圖 1-2 不同應(yīng)變幅下應(yīng)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(yīng)變速率對(duì)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(yīng)變幅下應(yīng)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(yīng)變速率對(duì)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(diǎn)鋼 BLY100 具有良好的低周疲勞

鳳霞、楊維國等人針對(duì)我國鞍鋼鋼鐵生產(chǎn)的 LY調(diào)拉伸和循環(huán)加載試驗(yàn)，得到此材料的單調(diào)性能、并與 LYP160 低屈服點(diǎn)鋼材、普通鋼材(Q345B)及系進(jìn)行了對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明：低屈服點(diǎn)鋼沒有明彈性段和塑性段的明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)，平均強(qiáng)屈比 fu/fy鋼具有很大的承載潛力。低屈服點(diǎn)鋼具有明顯的中等向強(qiáng)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(qiáng)化準(zhǔn)則和隨動(dòng)強(qiáng)化準(zhǔn)則關(guān)鍵參數(shù)。與普通460D)相比，低屈服點(diǎn)鋼具有更明顯的循環(huán)強(qiáng)化行345B 和 Q460D 的 1.4~2.1 倍。尼器試驗(yàn)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(duì)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(xiàn)】

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5 林堅(jiān)湘;高性能剪切鋼板阻尼器的性能模擬分析與試驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2892124