【摘要】：超彈性形狀記憶合金（shape memory alloy，簡(jiǎn)稱(chēng)SMA）因其獨(dú)特的功能特性而成為結(jié)構(gòu)振動(dòng)被動(dòng)控制的理想材料。目前，關(guān)于SMA阻尼器對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究多是在確定性荷載下進(jìn)行，鮮有涉及隨機(jī)振動(dòng)激勵(lì)環(huán)境。本文圍繞SMA阻尼器控制結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)展開(kāi)理論研究，具有重要現(xiàn)實(shí)和理論意義。 本文介紹了與隨機(jī)振動(dòng)相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，分析了單自由度結(jié)構(gòu)和多自由度結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)反應(yīng)。利用SMA的超彈性特性提出了一種新型SMA自復(fù)位阻尼器，建立了阻尼器基于Graesser本構(gòu)模型的力-位移關(guān)系曲線，進(jìn)而提出了簡(jiǎn)化的力學(xué)模型。利用等價(jià)線性化方法推導(dǎo)出了SMA阻尼器控制單自由度結(jié)構(gòu)分別在白噪聲和地震作用下的隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)公式，并通過(guò)算例，，將蒙特卡羅模擬法和等價(jià)線性化法計(jì)算結(jié)果相比較，證明等價(jià)線性化法的正確性。利用等價(jià)線性化方法推導(dǎo)出了SMA阻尼器控制多自由度結(jié)構(gòu)在地震作用下的隨機(jī)振動(dòng)反應(yīng)，驗(yàn)證了阻尼器的減震功效。
[Abstract]:Superelastic shape memory alloy (shape memory alloy,) is an ideal material for passive control of structural vibration due to its unique functional characteristics. At present, the research on the vibration control of structures by SMA dampers is mostly carried out under deterministic loads, and seldom involves random vibration excitation environments. This paper focuses on the theoretical study of random vibration of SMA dampers, which has important practical and theoretical significance. In this paper, the basic mathematical knowledge related to random vibration is introduced, and the random vibration responses of single and multi-degree-of-freedom structures are analyzed. Based on the hyperelastic properties of SMA, a new SMA self-reset damper is proposed. The stress-displacement curve of the damper based on the Graesser constitutive model is established, and a simplified mechanical model is proposed. By using the equivalent linearization method, the random vibration response formulas of single-degree-of-freedom structures controlled by SMA dampers under white noise and earthquake are derived, and the results of Monte Carlo simulation method and equivalent linearization method are compared through an example. The correctness of the equivalent linearization method is proved. By using the equivalent linearization method, the random vibration response of multi-degree-of-freedom structures controlled by SMA dampers under earthquake action is derived, which verifies the damping effect of the dampers.
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TU311.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2348427