一种变摩擦自复位阻尼器的设计与数值分析

发布时间：2024-04-10 01:33

　　摩擦型阻尼器具有取材方便、成本低廉、构造简单、容易安装且应用时耗能能力强的优点。但实际工程中应用较多的摩擦型阻尼器只能提供单一且确定的阻尼力,导致摩擦型阻尼器在不同地震大小的作用下不能为结构提供合适且可变的阻尼力来耗散能量。再者,一般的摩擦型阻尼器在震后产生较大的变形不能继续使用,修复或更换已经损坏的阻尼器也会增加成本。因此论文以摩擦型阻尼器的基本原理为基础,提出了一种变摩擦自复位阻尼器,该阻尼器通过变摩擦作用解决了摩擦型阻尼器阻尼力单一的缺陷,加入形状记忆合金材料使阻尼器具备一定的自复位能力,该变摩擦自复位阻尼器结构简单,制作方便,可以有效地控制结构对地震的反应。论文主要研究工作如下:(1)提出了变摩擦自复位阻尼器的构造设计,介绍了阻尼器的工作原理,并推导出了力学计算模型的解析式,由各工作过程的解析式得到的阻尼力大小和位移描绘出力—位移之间的理论关系曲线的大致趋势。(2)将变摩擦自复位阻尼器应用ANSYS Workbench有限元软件模拟分析。模拟结果表明:所得到的力—位移关系曲线与理论分析的力—位移关系曲线相一致;对比不同预紧力情况下单位循环耗能、割线刚度和等效阻尼比,得出随着预紧...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究意义
    1.2 结构振动控制
        1.2.1 结构主动控制
        1.2.2 结构被动控制
        1.2.3 半主动结构控制
        1.2.4 智能控制
    1.3 耗能减震的原理及分类
        1.3.1 耗能减震的原理
        1.3.2 耗能减震的分类
    1.4 形状记忆合金在结构振动控制中的研究成果和应用现状
        1.4.1 形状记忆合金的特性
        1.4.2 研究成果及应用现状
    1.5 变摩擦阻尼器的研究成果和应用现状
    1.6 本文研究内容
第二章 阻尼器的构造设计和计算模型
    2.1 引言
    2.2 阻尼器的构造设计
    2.3 阻尼器的工作原理
    2.4 阻尼器的计算模型
        2.4.1 阻尼力模型
        2.4.2 Graesser本构模型
        2.4.3 阻尼器的力学计算模型及工作过程
    2.5 本章小结
第三章 变摩擦自复位阻尼器的有限元分析
    3.1 引言
    3.2 ANSYS Workbench有限元概述
    3.3 变摩擦自复位阻尼器的有限元分析
        3.3.1 阻尼器的几何模型
        3.3.2 阻尼器的模型建立
    3.4 变摩擦自复位阻尼器的模拟结果分析
        3.4.1 力学性能参数
        3.4.2 模拟结果分析
    3.5 模拟结果的应力分析
    3.6 本章小结
第四章 变摩擦自复位阻尼器对框架结构的振动控制
    4.1 引言
    4.2 模型概况
        4.2.1 模型几何参数和材料参数
        4.2.2 地震波的选取
        4.2.3 有限元建模
        4.2.4 结构振动响应参数
    4.3 小震作用下结构的振动控制分析
        4.3.1 小震作用下计算内容
        4.3.2 小震作用下的计算结果分析
    4.4 大震作用下结构的振动控制分析
        4.4.1 大震作用下计算内容
        4.4.2 大震作用下的计算结果分析
    4.5 变摩擦自复位阻尼器与其他阻尼器对结构振动控制的对比分析
        4.5.1 对比概述
        4.5.2 小震作用下的对比分析
        4.5.3 大震作用下的对比分析
    4.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术成果
致谢



本文编号：3949939