锥形形状记忆合金阻尼器性能分析与试验研究 被引量：5

1

作者 张纪刚 吴斌 欧进萍 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2004年第6期126-130,共5页

本文对一种新型形状记忆合金阻尼器———锥形形状记忆合金阻尼器的性能进行了数值分析和试验研究。基于形状记忆合金的超弹性双线型本构模型,利用非线性有限元方法分析了锥形形状记忆合金阻尼器的滞回性能,并且用大型通用程序ANSYS进... 本文对一种新型形状记忆合金阻尼器———锥形形状记忆合金阻尼器的性能进行了数值分析和试验研究。基于形状记忆合金的超弹性双线型本构模型,利用非线性有限元方法分析了锥形形状记忆合金阻尼器的滞回性能,并且用大型通用程序ANSYS进行了验证,得出锥形形状记忆合金阻尼器的滞回模型可简化为分段线性滞回模型。试验包括形状记忆合金丝的本构试验、疲劳试验和阻尼器的性能试验。试验结果与数值分析结果基本吻合,形状记忆合金表现出良好的超弹性。 展开更多

关键词 锥形形状记忆合金阻尼器 超弹性 滞回特性 数值分析 性能试验

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应用形状记忆合金阻尼器的浮阀塔地震响应控制

2

作者 孙双双 袁涛 《装备制造技术》 2013年第9期60-62,共3页

基于时间历程响应分析,通过ANSYS有限元分析软件,模拟了浮阀塔在三种工况下的地震响应,对比了位移和速度随时间的变化曲线从而验证了形状记忆合金阻尼器的效果要好于普通阻尼器。

关键词 形状记忆合金阻尼器 浮阀塔 地震响应控制 有限元

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安装新型形状记忆合金阻尼器的古塔结构地震反应有限元分析 被引量：9

3

作者 黄襄云 王凤华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第20期38-45,共8页

将设计的拉压型形状记忆合金(SMA)阻尼器,安装在古塔上,可同时减少古塔在水平地震和竖直地震作用下的响应。采用大型通用软件ANSYS对古塔安装和不安装SMA阻尼器结构分别进行有限元仿真,对结构的动力特性、水平地震反应和竖向地震反应进... 将设计的拉压型形状记忆合金(SMA)阻尼器,安装在古塔上,可同时减少古塔在水平地震和竖直地震作用下的响应。采用大型通用软件ANSYS对古塔安装和不安装SMA阻尼器结构分别进行有限元仿真,对结构的动力特性、水平地震反应和竖向地震反应进行分析和对比,探讨SMA阻尼器的控制效果,分析结果与振动台试验数据进行比较,验证分析结果的可靠性。 展开更多

关键词 拉压型形状记忆合金(SMA)阻尼器 古塔 有限元分析 水平地震反应 竖向地震反应

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基于形状记忆合金阻尼器的输电塔线体系风振控制 被引量：1

4

作者 万书亭 程侃如 +1 位作者 董庆 张雄 《中国工程机械学报》 北大核心 2019年第4期289-296,共8页

建立了输电塔线耦联体系模型,对所建单塔及塔线耦联体系模型进行模态分析,验证了所建模型的准确性.对脉动风进行时程模拟,分段作用于塔线体系不同位置.根据阻尼器的工作原理和输电塔结构特点,设计了3种不同的阻尼器布置方案,对不同方案... 建立了输电塔线耦联体系模型,对所建单塔及塔线耦联体系模型进行模态分析,验证了所建模型的准确性.对脉动风进行时程模拟,分段作用于塔线体系不同位置.根据阻尼器的工作原理和输电塔结构特点,设计了3种不同的阻尼器布置方案,对不同方案进行结构风致振动瞬态响应仿真,提取各方案控制点位移和加速度时间历程进行比较分析.结果表明:安装形状记忆合金(SMA)阻尼器对于输电塔风振有较好的控制效果,在3种布置方案中,将阻尼器交叉布置在塔身的中上部时具有最好的减振效果.合理设计阻尼器布置方案能使阻尼器发挥最大耗能功能,获得最好控制效果. 展开更多

关键词 振动控制 形状记忆合金(SMA)阻尼器 风振响应 有限元法

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形状记忆合金阻尼器在建筑结构隔振减震中的发展与应用研究

5

作者 刘永 《门窗》 2018年第9期188-189,共2页

形状记忆合金阻尼器在建筑结构振动控制中取得了较好效果，而制成这种阻尼器中的重要智能材料——形状记忆合金（Shape Memory Alloys，简称SMA）因其形状记忆效应、超弹性、高阻尼和耐腐蚀这些独特特性，逐渐成为建筑结构减震效能材料... 形状记忆合金阻尼器在建筑结构振动控制中取得了较好效果，而制成这种阻尼器中的重要智能材料——形状记忆合金（Shape Memory Alloys，简称SMA）因其形状记忆效应、超弹性、高阻尼和耐腐蚀这些独特特性，逐渐成为建筑结构减震效能材料的理想型。本文集中分析了形状记忆合金的特性以及影响因素，最后论述了形状记忆合金阻尼器在建筑结构隔震减震中的发展与应用以及结论和问题。 展开更多

关键词 形状记忆合金阻尼器 建筑结构隔震减震 智能材料 影响因素

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形状记忆合金金属橡胶阻尼器防高墩桥梁地震碰撞振动台试验研究 被引量：7

6

作者 孟庆利 闫维明 冯军和 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期201-206,共6页

为研究形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)金属橡胶减振器防高墩桥梁地震碰撞效能,采用ElCentro、Taft和人造地震动,进行了高墩桥梁钢模型地震碰撞试验和防高墩桥梁钢模型试验(设置SMA金属橡胶阻尼器),详细对比分析了SMA金属橡胶阻... 为研究形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)金属橡胶减振器防高墩桥梁地震碰撞效能,采用ElCentro、Taft和人造地震动,进行了高墩桥梁钢模型地震碰撞试验和防高墩桥梁钢模型试验(设置SMA金属橡胶阻尼器),详细对比分析了SMA金属橡胶阻尼器控制效能.结果证明,由于SMA金属橡胶具有良好的阻尼性能,且其随变形的增加刚度增大,故SMA金属橡胶阻尼减振器能有效地减轻高墩桥梁地震碰撞效应,起到限位器的作用. 展开更多

关键词 形状记忆合金金属橡胶阻尼器 高墩桥梁 地震碰撞

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形状记忆合金-摩擦串联复合阻尼器对偏心结构振动控制的研究 被引量：9

7

作者 任文杰 姚会哲 +1 位作者 马志成 宋娃丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期112-116,共5页

采用自行研制的SMA-摩擦串联复合阻尼器控制偏心结构的平扭耦联振动。SMA-摩擦串联复合阻尼器能根据结构的地震响应自动调节耗能单元工作状态,且构造简单、经济实用。建立了SMA-摩擦串联复合阻尼器控制下偏心结构在双向水平地震作用下... 采用自行研制的SMA-摩擦串联复合阻尼器控制偏心结构的平扭耦联振动。SMA-摩擦串联复合阻尼器能根据结构的地震响应自动调节耗能单元工作状态,且构造简单、经济实用。建立了SMA-摩擦串联复合阻尼器控制下偏心结构在双向水平地震作用下的运动方程,并编写程序计算结构的时程响应。以一六层剪切型偏心钢框架为例,计算结果表明:合理布置的阻尼器能有效抑制结构质心位移和质心层间位移,且对扭转振动的控制效果更佳;阻尼器对结构质心平移加速度的影响不大,但显著改变了扭转加速度。 展开更多

关键词 形状记忆合金-摩擦串联复合阻尼器 偏心结构 振动控制

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基于形状记忆合金(SMA)阻尼器的结构被动控制 被引量：4

8

作者 刘海卿 彭博 杨飞 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2006年第3期369-371,共3页

介绍了建筑结构振动控制中被动控制的设计思想和形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy,简称SMA)的超弹性特性及应用情况,将一种新型形状记忆合金(SMA)阻尼器应用到框架结构中。针对所提出的形状记忆合金(SMA)阻尼器,分析其超弹性本构模型,建... 介绍了建筑结构振动控制中被动控制的设计思想和形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy,简称SMA)的超弹性特性及应用情况,将一种新型形状记忆合金(SMA)阻尼器应用到框架结构中。针对所提出的形状记忆合金(SMA)阻尼器,分析其超弹性本构模型,建立了热力学方程,利用ANSYS软件进行框架结构的被动控制模拟分析。将所得的普通框架结构与形状记忆合金(SMA)阻尼器框架结构的顶层位移进行比较,发现形状记忆合金(SMA)阻尼器可以很好地改变框架结构的抗震性能,大大减小了结构的地震反应,为框架结构振动控制设计提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 形状记忆合金(SMA)阻尼器 框架结构 地震响应 被动控制

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形状记忆合金-摩擦复合阻尼器力学性能研究 被引量：28

9

作者 任文杰 王利强 +1 位作者 马志成 姚会哲 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期83-90,共8页

提出一种新型形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)-摩擦复合阻尼器。该阻尼器由超弹性SMA单元和高耗能摩擦单元串联而成,通过控制摩擦单元的摩擦力大于SMA单元的最大输出力,可实现自动调节耗能单元工作状态的功能,即:较小荷载作用... 提出一种新型形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)-摩擦复合阻尼器。该阻尼器由超弹性SMA单元和高耗能摩擦单元串联而成,通过控制摩擦单元的摩擦力大于SMA单元的最大输出力,可实现自动调节耗能单元工作状态的功能,即:较小荷载作用下,仅SMA单元工作,消耗能量少,具有自复位功能;较大荷载作用下,SMA单元和摩擦单元依次工作,消耗大量能量,具有一定的变形回复能力。对阻尼器进行拉压循环力学试验,研究了位移幅值、加载频率和扭矩对其输出力-位移曲线以及摩擦力、割线刚度、单位循环耗能量、等效阻尼比、残余位移等力学参数的影响。将基于Graesser本构模型基础上的SMA单元力学模型和摩擦单元的理想刚塑性模型串联,建立了阻尼器的力学模型;数值模拟结果与试验结果吻合较好,证明了该力学模型的正确性。 展开更多

关键词 形状记忆合金-摩擦复合阻尼器 超弹性 力学试验 力学模型 数值模拟

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新型自复位SMA阻尼器对框架结构减震控制的研究 被引量：26

10

作者 任文杰 李宏男 +1 位作者 宋钢兵 钱辉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期14-20,共7页

利用形状记忆合金(SMA)的超弹性提出一种新型自复位SMA阻尼器,该阻尼器由预应变SMA丝束和非预应变SMA丝束连接4块钢板组成,具有良好的耗能及复位功能,且构造简单、传力明晰。对阻尼器进行单轴拉压循环力学试验,研究位移幅值和荷载频率... 利用形状记忆合金(SMA)的超弹性提出一种新型自复位SMA阻尼器,该阻尼器由预应变SMA丝束和非预应变SMA丝束连接4块钢板组成,具有良好的耗能及复位功能,且构造简单、传力明晰。对阻尼器进行单轴拉压循环力学试验,研究位移幅值和荷载频率对其输出力-位移曲线以及割线刚度、单位循环耗能量、等效阻尼比和残余位移等力学参数的影响。建立阻尼器的理论模型,数值计算证明该模型能够反映阻尼器的主要滞回性能。编写消能减震结构的地震弹塑性时程分析程序,计算阻尼器对一三层剪切型框架结构的减震控制,结果表明阻尼器能有效抑制结构的位移、层间位移和残余位移,但会增大结构加速度。 展开更多

关键词 自复位形状记忆合金阻尼器 超弹性 力学试验 理论模型 减震控制

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基于SMA阻尼器的古塔模型结构振动台试验研究 被引量：18

11

作者 赵祥 王社良 +2 位作者 周福霖 黄襄云 赵西成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期219-223,共5页

针对某古塔结构的主要受力和变形特点,并遵循"保护第一"和"修旧如旧"的古建筑保护原则,设计了3种SMA阻尼器,提出了将其安装于古塔结构以提高其抗震性能的保护方案,探讨了SMA阻尼器的安装方式及确定其数量的计算方法... 针对某古塔结构的主要受力和变形特点,并遵循"保护第一"和"修旧如旧"的古建筑保护原则,设计了3种SMA阻尼器,提出了将其安装于古塔结构以提高其抗震性能的保护方案,探讨了SMA阻尼器的安装方式及确定其数量的计算方法,并进行了装有SMA阻尼器的古塔模型结构振动台试验。试验结果表明,文中所提SMA阻尼器可有效地提高该古塔结构的抗震能力,且对其他历史建筑的保护和修复也具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 古塔 形状记忆合金阻尼器 振动台试验 修旧如旧

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一种新型变形可恢复SMA阻尼器力学性能的研究 被引量：6

12

作者 阎石 蒋欣欣 +1 位作者 杜长虹 牛健 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期96-102,共7页

利用形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称“SMA”)丝材的超弹性与复位弹簧特性,开发出一种新型变形可恢复SMA阻尼器,以增强其变形可恢复的能力。同时,为了解决SMA丝材在实际工程中锚固难的问题,提出了一种新型可调节夹具,不仅解决了SM... 利用形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称“SMA”)丝材的超弹性与复位弹簧特性,开发出一种新型变形可恢复SMA阻尼器,以增强其变形可恢复的能力。同时,为了解决SMA丝材在实际工程中锚固难的问题,提出了一种新型可调节夹具,不仅解决了SMA丝材的不易锚固问题,而且增强了调节预应变的能力。对所提出的新型SMA阻尼器进行了循环加载试验研究和数值仿真分析,探讨不同加载频率及位移幅值对其力学性能的影响,建立了恢复力模型。结果表明:新型SMA阻尼器在循环荷载作用下滞回性能稳定,具有良好的耗能性能;内置弹簧对新型SMA阻尼器变形可恢复能力有较大帮助。基于所建立恢复力模型的数值模拟结果与试验结果符合情况很好,验证了阻尼器恢复力力模型的正确性。 展开更多

关键词 形状记忆合金阻尼器 超弹性 复位弹簧 耗能性能 变形可恢复性能

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连梁中安装SMA阻尼器框剪结构非线性分析 被引量：1

13

作者 毛晨曦 张予斌 +3 位作者 李波 王振营 李惠 欧进萍 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期70-77,共8页

为改善钢筋混凝土框架-剪力墙结构中小跨高比连梁的脆性破坏模式,提出在连梁中安装形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)阻尼器,并采用数值分析对此类结构的抗震性能进行研究.以一幢阻尼器控制的18层平面框剪结构为例,对该结构进行... 为改善钢筋混凝土框架-剪力墙结构中小跨高比连梁的脆性破坏模式,提出在连梁中安装形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)阻尼器,并采用数值分析对此类结构的抗震性能进行研究.以一幢阻尼器控制的18层平面框剪结构为例,对该结构进行Pushover分析及静力往复荷载作用下的非线性分析,研究了安装SMA阻尼器的连梁的两个设计参数(屈服力比和屈服位移比)取值对整体结构非线性性能的影响.分析结果表明:屈服力比对结构损伤模式影响显著,当屈服位移比相同时,屈服力比越小,阻尼器进入屈服越早,变形集中在阻尼器中,结构自复位能力越强;屈服力比相同时,随着屈服位移比增大,连梁中SMA阻尼器屈服被延后,结构中混凝土构件越早发生损伤. 展开更多

关键词 框架-剪力墙结构 连梁 形状记忆合金阻尼器 PUSHOVER分析 静力往复荷载

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新型自复位连梁阻尼器设计及其力学性能数值模拟研究 被引量：5

14

作者 钱辉 徐建 +2 位作者 朱俊涛 张勋 张哲 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期121-129,共9页

为改善高层建筑联肢剪力墙抗震性能,消除传统连梁阻尼器残余位移较大或等效阻尼比较小等问题,设计了一种兼具耗能和自复位功能的形状记忆合金粘弹性连梁阻尼器(Shape Memory Alloy Viscoelastic Coupling Beam Damper,SVCBD),给出了新... 为改善高层建筑联肢剪力墙抗震性能,消除传统连梁阻尼器残余位移较大或等效阻尼比较小等问题,设计了一种兼具耗能和自复位功能的形状记忆合金粘弹性连梁阻尼器(Shape Memory Alloy Viscoelastic Coupling Beam Damper,SVCBD),给出了新型连梁阻尼器的构造形式和工作原理。利用拉普拉斯变换得到的粘弹性材料粘性系数以及超弹性形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)本构模型,基于ABAQUS仿真平台建立了SVCBD精细有限元模型;对SVCBD滞回特性进行了模拟分析,并与普通粘弹性阻尼器进行了对比。考虑了SMA丝束初始预应力度、横截面总面积和粘弹性材料层剪切面积等参数对SVCBD滞回特性的影响。分析结果表明:与普通粘弹性连梁阻尼器(Viscoelastic Coupling Beam Damper,VCBD)相比,SVCBD滞回曲线更加饱满,耗能能力更强,残余位移减小,初始刚度也大大提高,具有很好的耗能和复位效果;SMA丝束初始预应力大小、横截面面积(即配置数量)和粘弹性材料层剪切面积均对SVCBD的耗能和复位能力具有明显的影响。 展开更多

关键词 自复位 形状记忆合金-粘弹性阻尼器 连梁 有限元 抗震性能

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海洋平台结构SMA阻尼隔振振动台试验与分析 被引量：8

15

作者 张纪刚 吴斌 欧进萍 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第6期241-247,共7页

本文针对渤海JZ20-2MUQ导管架式海洋平台进行比例为1∶10的模型结构的形状记忆合金阻尼隔振振动台试验研究。首先,根据原结构的基本参数,确定试验模型的几何参数,推导出相似比关系,并对形状记忆合金阻尼器和黏滞阻尼器进行性能试验,确... 本文针对渤海JZ20-2MUQ导管架式海洋平台进行比例为1∶10的模型结构的形状记忆合金阻尼隔振振动台试验研究。首先,根据原结构的基本参数,确定试验模型的几何参数,推导出相似比关系,并对形状记忆合金阻尼器和黏滞阻尼器进行性能试验,确定其基本力学性能;其次,对模型结构进行振动台试验研究,分别考察4种地震作用下无控结构、纯隔振结构、SMA隔振结构和SMA阻尼隔振结构的反应;最后,对模型结构进行数值计算分析。结果表明,各种隔振结构方案对平台结构导管架端帽位移和平台甲板加速度均有很好的控制效果。数值分析结果与试验结果吻合较好。 展开更多

关键词 导管架式海洋平台 锥形形状记忆合金阻尼器 黏滞阻尼器 隔振 地震作用

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SMA超弹性阻尼特性的试验研究 被引量：3

16

作者 黄襄云 王凤华 高强 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第1期46-52,共7页

通过试验,研究了温度、加载速率、应变幅值、循环次数、施加预应力等因素对SMA和一种CT形SMA阻尼器的影响,研究结果表明:利用SMA的超弹性阻尼特性可以研制出性能良好的耗能减震装置,在土木工程的抗震加固方面有较好的应用前景.

关键词 形状记忆合金 超弹性 形状记忆合金阻尼器 抗震加固

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SMA阻尼器控制单自由度结构在地震激励下的平稳随机振动研究 被引量：6

17

作者 任文杰 王利强 穆蒙蒙 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期98-103,共6页

对安装有超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)阻尼器的单自由度结构在地震激励下的平稳随机振动进行了理论研究:假定地震地面运动是具有平稳过滤有色噪声模型的随机过程,确定了与《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)相对... 对安装有超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)阻尼器的单自由度结构在地震激励下的平稳随机振动进行了理论研究:假定地震地面运动是具有平稳过滤有色噪声模型的随机过程,确定了与《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)相对应的随机地震动模型参数(平稳持时和谱强度因子);建立了SMA阻尼器控制的单自由度结构在平稳地震动过程下的状态方程,并采用随机等价线性化法推导了其平稳反应公式以及基于首超破坏准则的结构动力可靠性公式;通过算例,证明了随机振动解析式是可行的,并指出SMA阻尼器能消耗地震能量,从而有效抑制结构的振动,增加结构动力可靠性。 展开更多

关键词 形状记忆合金阻尼器 随机地震动模型 随机振动 随机等价线性化法 随机状态反应

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新型自复位混合阻尼器的设计分析 被引量：5

18

作者 张夫 孙娜 +1 位作者 刘婺 姚国树 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2012年第S2期347-350,共4页

设置有阻尼器的土木工程结构,其抗震减震控制的效果与阻尼器的工作性能密切相关。基于普通粘滞阻尼器,利用形状记忆合金良好的超弹性性能和形状记忆特性,设计了新型自复位混合阻尼器。该阻尼器主要是利用形状记忆合金和普通粘滞阻尼器... 设置有阻尼器的土木工程结构,其抗震减震控制的效果与阻尼器的工作性能密切相关。基于普通粘滞阻尼器,利用形状记忆合金良好的超弹性性能和形状记忆特性,设计了新型自复位混合阻尼器。该阻尼器主要是利用形状记忆合金和普通粘滞阻尼器的协同耗能机制,在形状记忆合金材料力学性能试验的基础上,对其超弹性性能进行分析,然后分析了新型自复位混合阻尼器的工作原理及耗能机制;利用数值计算对不同规格的阻尼器进行分析,得到了不同阻尼器的位移幅值、加载频率等工况对SMA自复位混合阻尼器的单位循环耗能的影响效果。通过对比分析,得到了阻尼器参数的最佳组合,进而能够保,进而能够保证其发挥良好的耗能减震效果,为其工程应用奠定理论基础。 展开更多

关键词 形状记忆合金阻尼器 耗能 最优组合

原文传递