一、形状记忆合金超弹性阻尼性能的试验研究（论文文献综述）
牛健[1]（2021）在《新型SMA-SMP阻尼装置对风电塔结构的减震研究》文中提出风电塔结构为了最大限度地利用风能而朝着大型化发展,它作为一种高耸柔性结构,除了承受自身运转的振动外,还要受到更加严酷的外部环境荷载的影响。风电产业的爆发式增长态势导致风电塔已难以避开地震区,地震作用同样对其影响强烈。因此,如何采用有效措施,智能、高效、经济地降低风电塔结构的动力响应已成为工程结构减震控制中一个重要问题,对提高此类生命线工程在地震等自然灾害作用下的可靠性具有重要研究意义和经济价值。风电塔筒内部有限的空间阻碍了多种常用耗能减震措施的实施;在塔筒外,出于安全考虑,诸如拉索类减震措施也无法设置在其周围。为此,本文以超弹性形状记忆合金（Shape Memory Alloy,简称SMA）丝材的拉伸耗能为技术关键,结合悬吊质量摆（Suspension Mass Pendulum,简称SMP）减震原理,针对风电塔结构振动特点,根据其内部有限的空间,提出一种适合风电塔结构的形状记忆合金-悬吊摆（简称SMA-SMP）减震装置,可将塔结构震动产生的能量“集中”到该装置上,以减小风电塔结构地震响应,实现对高柔风电塔结构有效控制的目的。本文主要工作如下:（1）在材料层面,对SMA丝分别开展了低速加载下的超弹性性能研究和耗能特性研究。对不同直径的超弹性SMA丝进行循环拉伸试验,探究不同应变幅值、加载速率以及循环次数对SMA丝力学性能的影响规律,提出了修正的Bouc-Wen模型并进行了验证。研究表明,在低速加载情况下,超弹性SMA丝呈现出典型性的“旗帜形”特点,具有良好的耗能性能和变形可恢复能力;经过循环拉伸训练的SMA丝性能更为稳定;修正的Bouc-Wen滞回模型是可靠和适用的。另外,将SMA丝布置在钢框架结构的层间对角线方向上,并考虑SMA丝的初始预应变,对无控制、部分控制和全控制三种工况的钢框架模型进行振动台试验,探究不同控制工况下SMA丝的耗能特性。研究表明,SMA丝提高了结构的抗震性能和变形可恢复能力,减小了结构的地震反应,在动力荷载作用下SMA丝具有良好的耗能性能,且耗能能力与SMA丝数量成正比。（2）在部件层面,研制一种SMA-SMP减震装置的耗能部件。对SMA耗能部件分别进行了循环加载试验和数值模拟分析,探究不同加载频率及位移幅值对其力学性能的影响规律,建立基于修正Bouc-Wen模型的该耗能部件恢复力模型,并对其力学性能进行了数值模拟。研究表明,该耗能部件在低频循环荷载作用下呈现稳定的滞回性能,表明该耗能部件具有良好的耗能能力和变形可恢复能力;新型可调节夹具解决了 SMA丝难以锚固的问题,实现了对SMA丝预应变的调节;数值模拟与试验结果吻合较好,进一步验证了修正Bouc-Wen模型的正确性和适用性。（3）在结构层面,将耗能部件合理布置在悬吊摆周围,提出一种适合风电塔结构的SMA-SMP减震装置,并将其应用于风电塔结构中,验证其减震效果的有效性。建立了基于SMA-SMP的单自由度结构力学模型,推导了结构运动方程,阐明了该装置的构造和减震原理,并分析了质量比、频率比对减震效果的影响,研究了该装置对不同地震频谱和幅值的减震效果。研究表明,SMA-SMP减震装置可有效降低单自由度结构的动力响应,该装置力-位移曲线呈现出较好的滞回耗能性能和变形可恢复能力。以某实际风电塔结构为例,分别建立了有限元精细化模型和多自由度简化模型,推导了基于SMA-SMP的多自由度运动方程,分别对风电塔结构在无控制、SMP控制和SMA-SMP控制时进行了地震响应分析,并优化了该装置布置位置和控制频率。研究表明,SMA-SMP减震装置在多方向可有效抑制风电塔结构的地震响应。
高爽[2]（2021）在《基于SMA-UD的输电塔减震研究》文中研究指明输电塔系统是城市最重要的生命线系统之一。然而,在过去的几十年中,人们发现输电塔线系统很容易受到地震的破坏。由于形状记忆合金（shape memory alloy,SMA）具有优良的变形恢复和耗能能力,近年来受到地震工程界广泛的关注与研究。为了减少地震对输电塔的影响,提出了一种由U型超弹性形状记忆合金制成的调谐质量阻尼器（TMD）,并研究了地震作用下该阻尼器对输电塔的减震作用。（1）系统地研究了一种具有自复位功能的超弹性形状记忆合金U型阻尼器在循环荷载作用下的性能。对SMA-UD的力学行为进行了数值研究,对比数值模型与实验结果,发现模型可以较好地模拟该阻尼器的力学性能。数值模拟研究了不同加载幅度下的地震应用中典型的滞回特性,包括屈服强度、峰值力、残余变形和等效粘性阻尼比。模拟结果显示,该阻尼器在多个加载循环中均表现出良好且稳定的旗形滞回曲线和良好的抗弯承载能力,大位移振幅下仍表现出理想的自复位行为,能够将强震后的残余变形减至最小,与传统的SMA阻尼器相比,SMA-UD为今后的抗震设计提供了更具吸引力的解决方案。（2）以东北地区的一个220 k V输电塔为工程实例,在三维有限元软件ABAQUS中建立了输电塔的精确模型,对输电塔结构进行了动力特性分析,分析得到的输电塔的固有频率和模态阵型。然后选取了四种地震波,采用非线性动力时程分析法研究了输电塔模型在不同地震波作用下的地震反应特点,性能指标包括塔顶位移峰值、加速度峰值和输电塔基地支座反力,得到了输电塔在地震作用下任一时刻的响应曲线。（3）调整阻尼器参数选取适当的阻尼器,在有限元软件中模拟了该阻尼器在四种不同地震激励作用下对输电塔的振动控制,分析表明,通过调谐质量阻尼器可以有效控制输电塔结构的地震响应。根据阻尼器的布置原则,调整了阻尼器的布置数量及位置,设计了三种不同位置的阻尼器安装方案,分析三种不同方案下输电塔的地震时程响应,确定阻尼器最优布置位置在位移最大的塔顶部分。
李小强[3]（2021）在《功能梯度NiTi形状记忆合金的研究》文中提出NiTi形状记忆合金表现有形状记忆效应和超弹性,即在热—力驱动下可以回复最大10%变形,是集驱动与传感为一体的智能材料。其驱动原理是基于奥氏体（B2相）与马氏体（B19’相）之间的可逆热弹性马氏体相变。此外,NiTi合金还具有高阻尼特性、优异的力学性能以及良好的生物相容性,在生物医疗、航空航天、机械交通等领域应用广泛。功能梯度材料是指材料的成分与微观组织等按照一定规律结合在一起,使其力学性能或功能特性也按照一定规律发生变化,是一种极具应用前景的新型材料。将功能梯度材料的概念应用于NiTi形状记忆合金,通过对其显微组织、化学成分以及宏观形状进行设计与调控,可得到传统NiTi形状记忆合金所不具备的性能,极大地促进了 NiTi合金的推广与应用。本研究以NiTi形状记忆合金为研究对象,分别采用超声喷丸和激光增材制造方法制备了具有组织梯度和成分梯度的NiTi合金,并通过结构设计制备了具有形状梯度的NiTi合金。通过多种手段对其显微组织、相变行为及力学性能进行表征分析,得到的主要结果如下:（1）利用超声喷丸可以在NiTi合金表面产生纳米晶组织,进而获得表层纳米晶,心部粗晶的梯度组织。同时,超声喷丸在NiTi合金表面引入剧烈塑性变形,产生高密度位错,并且位错密度从表层到心部逐步降低。表层纳米晶组织以及心部粗晶内的位错,作为形核质点促进低温时效过程中纳米Ni4Ti3二相粒子的析出,进而获得均匀的时效组织。均匀分布的纳米二相粒子可极大提高NiTi合金基体的强度,抑制马氏体相变过程中的微小塑性变形,提升NiTi形状记忆合金的超弹性稳定性。（2）改变板材NiTi合金的宽度（3mm-4mm）和平行长度（5mm-15mm）,设计出阶梯型几何梯度NiTi合金,获得了具有多个马氏体相变平台及线性超弹特性的NiTi合金。传统NiTi合金在外加应力时,发生应力诱发马氏体相变,产生应力平台。然而其仅能对单一应力做出相应,即应力与应变之间无一一对应关系。几何梯度NiTi合金可以有效建立应力诱发马氏体相变过程中应力与应变的对应关系。（3）利用激光选区熔化技术制备了具有成分梯度的NiTi形状记忆合金。由于Ni元素的沸点低于Ti元素,激光选区熔化过程会造成Ni元素损失,导致NiTi合金相变温度变化。因此通过调整增材制造过程中的能量输入可以调控Ni含量的损失,进而调控NiTi合金的相变温度。基于此,本研究通过改变激光选区熔化过程中的扫描速度,制备了具有奥氏体/马氏体分层结构的成分梯度NiTi合金,显着扩大了 NiTi合金的相变间隔（即马氏体相变开始与结束温度之间差值）,最大值可达64℃。在相变间隔温度区间内,随温度降低奥氏体逐步转变为马氏体,可显着提升NiTi合金的阻尼特性。
刘潮[4]（2021）在《SMA-复合摩擦耗能装置设计及其减震性能研究》文中研究表明传统的抗震结构通常是利用结构的塑性变形来消耗地震能量的,但是,结构在经历强震后,会有较大的非弹性变形,存在较大的残余位移,造成结构在震后修复难度大或者结构在震后无法继续正常使用的现象。虽然,将耗能减震装置应用于建筑结构中可以在一定程度上减轻震害,保护主体结构,但是,震后装置残余位移过大,不便于修复、更换装置的问题依旧存在。新近提出的“可恢复性功能结构”为研究和发展建筑结构的抗震方法提供了新思路,自复位耗能装置也是该体系中的一部分。形状记忆合金作为一种兼具耗能和复位能力的新型智能材料,在自复位耗能装置领域具有良好的前景。目前,国内外学者已研发出大量的SMA自复位耗能装置,但是仅应用SMA作为耗能材料的装置存在耗能能力不足、抗震性能有限的问题;而SMA复合耗能装置又存在构造复杂、不便于安装、更换的问题。在此背景下,本文结合SMA材料和摩擦阻尼器的优点,提出了一种新型SMA自复位复合摩擦耗能装置,并采用数值模拟的方法,对装置的力学性能、减震效果进行了分析。本文的主要研究工作如下:（1）详细介绍了关于SMA的基本特性和本构模型,并应用ABAQUS内嵌的形状记忆合金本构模型模拟了SMA在不同加载幅值、加载速率、截面尺寸下的应力-应变曲线以及SMA丝轴向拉伸后的应力-应变曲线,并与文献中的试验结果进行对比。结果表明,ABAQUS内嵌的形状记忆合金本构模型能够较准确地模拟SMA材料的超弹性本构关系,其数值模拟结果与文献中的试验结果基本吻合。（2）利用SMA的超弹性特性和摩擦装置耗能稳定的特点,设计了一种新型SMA自复位复合摩擦耗能装置,并阐述了其设计思路、基本构造、工作原理及功能特点。（3）对SMA自复位复合摩擦耗能装置进行数值模拟研究。在ABAQUS有限元软件中建立了装置的实体模型,模拟分析了该耗能装置在不同螺栓预紧力、不同位移幅值和不同SMA数量下的滞回性能。结果表明,该装置的滞回曲线饱满,耗能能力稳定;随着螺栓预紧力、位移幅值和SMA丝束数量的增加,耗能能力逐渐增强。（4）对SMA复合摩擦耗能装置进行简化连接单元建模,并在计算精度和计算效率两个方面对实体模型和简化模型两种数值模拟方法进行了对比分析。结果表明,简化模型相比于实体模型,在计算效率和计算成本方面更具优势,同时,其计算结果与实体模型的结果误差相对较小,说明简化模型的拟合效果较好,可以用于结构减震分析。（5）分别在ABAQUS中建立了纯钢框架模型、纯摩擦装置钢框架模型和SMA自复位复合摩擦耗能装置钢框架模型,对该三种模型进行地震作用下的弹塑性时程分析,对比分析SMA自复位复合摩擦耗能装置对钢框架的抗震性能的影响。结果表明,该装置能够有效减小结构的地震响应,并且能够提高结构构件和非结构构件的震后恢复能力。
郑文智[5]（2020）在《基于SMA-滑移铅芯橡胶支座的混凝土连续梁桥地震响应控制研究》文中提出桥梁减隔震装置及其理论模型、减隔震设计方法是工程结构抗震与减震领域基础性和长期性的研究重点。在桥梁结构防灾减灾新趋势下,以量大面广的混凝土连续梁桥为研究对象,围绕面向混凝土连续梁桥地震响应控制的新型减隔震装置研发、理论建模与减隔震设计方法等热点展开研究,主要研究内容及结论包括:（1）铅芯橡胶支座隔震桥梁地震响应影响因素研究。结合连续梁桥温致变形大的实际特点,考虑环境温度、支座初始位移、支座强度退化行为对铅芯橡胶支座滞回力学性能的影响,量化分析了三种因素及其共同作用对隔震连续梁桥地震响应的影响,并与仅考虑单个因素影响的铅芯橡胶支座隔震连续梁桥地震响应进行了对比。研究结果表明,低温效应会使主梁峰值位移显着减小,桥墩剪力显着增大;支座初始位移、支座强度退化效应会使主梁峰值位移显着增大。（2）滑移铅芯橡胶支座力学性能精细数值模拟与试验验证。考虑支座性能退化行为,开展了滑移铅芯橡胶支座的力学性能精细数值模拟研究,分析了不同竖向压力、位移幅值、加载频率、加载次数条件下该支座的压剪力学性能,并基于支座试验结果验证了数值模型的有效性。研究结果表明,建立的精细数值模型能够有效模拟滑移铅芯橡胶支座的动力行为。研究结果可为滑移铅芯橡胶支座隔震连续梁桥减隔震参数优化提供理论分析模型。（3）滑移铅芯橡胶支座隔震连续梁桥减隔震参数分析。考虑摩擦系数、允许滑移位移对滑移铅芯橡胶支座滞回行为的影响,研究了不同隔震周期时摩擦系数、允许滑移位移等关键参数对滑移铅芯橡胶支座隔震连续梁桥地震响应的影响,确定了摩擦系数的合理取值范围,并研究了采用形状记忆合金丝阻尼器控制滑移铅芯橡胶支座残余位移的有效性。研究结果表明,采用合理的摩擦系数时滑移铅芯橡胶支座可有效减小桥墩墩底剪力及弯矩,但会使主梁峰值位移增大。分析结果对滑移铅芯橡胶支座隔震连续梁桥减隔震参数优化具有参考价值。（4）基于SSLRB支座的连续梁桥减隔震参数设计方法。针对铅芯橡胶支座应对温致支座变形能力弱、滑移装置不具备复位能力等问题,集成形状记忆合金（SMA）丝与滑铅芯橡胶支座的优势,提出了具有自复位功能的SMA-滑移铅芯橡胶支座（SSLRB）,建立了SMA-滑移铅芯橡胶支座隔震连续梁桥减隔震参数设计方法,并验证了该减隔震参数设计方法的适用性及有效性。研究结果表明,SSLRB减隔震参数设计方法能够确定系统的最优减隔震参数。研究成果可为连续梁桥SMA-滑移铅芯橡胶支座减隔震参数设计提供参考。（5）基于SSLRB参数设计方法的连续梁桥减隔震性能分析。针对低温环境下滑移铅芯橡胶支座复位需求增加、常用镍钛合金丝超弹性退化等问题,基于铜基形状记忆合金丝（Cu Al Be）良好的抗低温性能,提出了适用于低温桥址区桥梁地震响应控制的SMA-滑移铅芯橡胶支座（Cu Al Be-SLRB）。据此,基于提出的参数设计方法开展了减隔震参数设计,分析了低温环境下该系统的减隔震性能,并与SMA-滑移隔震支座（SFBI）、SMA-摩擦摆支座（SMA-based FPB）的响应控制效果进行了对比。研究结果表明,低温环境下基于Cu Al Be合金丝的SMA-滑移铅芯橡胶支座可有效减小支座残余位移、主梁峰值位移,同时平衡桥墩墩底剪力、弯矩增量,且形状记忆合金丝的用量最少,具有更高的成本效率,有利于该减隔震系统在实际工程中的推广应用。
邢粟[6]（2020）在《新型SMA叠层橡胶支座剪力墙抗震性能分析》文中提出基础隔震方式能够快速实现抗震减震的目的。为改进传统的橡胶支座等一系列不足,引入形状记忆合金材料配合以橡胶支座,发挥形状记忆合金超弹性性能,设计了一种新型SMA叠层橡胶支座。通过理论分析、试验分析、有限元模拟研究等办法相结合,研究分析了新型SMA叠层橡胶支座性能参数、恢复力特性、变化规律以及隔震性能。通过理论分析,对新型SMA叠层橡胶支座各种构件的组成进行详细的性能参数,以Auricchio&Sacco本构模型为基础进行有限元分析;通过试验分析方法研究了新型SMA叠层橡胶支座在竖向刚度、抗剪刚度、抗剪极限承载力等性能参数变化;通过有限元分析方法对新型SMA叠层橡胶支座进行水平往复荷载研究,分析了水平荷载和竖向荷载对新型SMA叠层橡胶支座耗能能力的影响以及对等效水平刚度、等效阻尼比、单位耗能等新型SMA叠层橡胶支座动态性能影响;结合剪力墙抗震规划和新的抗震隔震理念,对传统剪力墙、普通橡胶支座剪力墙和新型SMA叠层橡胶支剪力墙进行有限元模拟,验证本文发明设计的新型SMA叠层橡胶支座的隔震性能。主要得到以下结论:（1）利用形状记忆合金的超弹性和高阻尼特性设计出一种新型SMA叠层橡胶支座,分析了该支座组成、隔震原理、恢复力力学计算公式。结果证明形状记忆合金为橡胶支座提供了良好的阻尼特性和恢复力,有效改善橡胶支座的不足之处。（2）通过试验研究分析,新型SMA叠层橡胶支座在抗剪刚度和抗剪极限承载力上均优于普通橡胶支座,证明新型SMA叠层橡胶支座具有良好的力学特性和隔震潜力。（3）依据Auricchio&Sacco本构模型对形状记忆合金超弹性进行了有限元模拟,有限元可以较好地模拟超弹性;对新型SMA叠层橡胶支座有限元模拟,水平位移和竖向荷载对新型SMA叠层橡胶支座的等效水平刚度、等效阻尼比、单位循环耗能都有一定的影响。其中水平位移对新型SMA叠层橡胶支座性能影响较明显;竖向荷载对新型SMA叠层橡胶支座的影响较小且趋于平稳。（4）利用ADINA软件对新型SMA叠层橡胶支座进行剪力墙结构有限元分析研究,通过混凝土、钢筋以及耗能能力分析结果表明,新型SMA叠层橡胶支座具有良好的隔震性能和耗能潜力,证明新型SMA叠层橡胶支座设计的合理性。该论文有图48幅,表13个,参考文献60篇。
王昭越[7]（2020）在《一种变摩擦自复位阻尼器的设计与数值分析》文中研究表明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,得出随着预紧力的增加,阻尼器的耗能能力越强;对阻尼器在整个行程范围内的应力分析,得出阻尼器在行程范围内不会因强度而发生破坏。（3）将变摩擦自复位阻尼器应用于结构振动控制。通过分析比较在小震和大震作用下无控结构和有控结构不同振动响应参数的减震率,得出层间位移和楼层绝对位移的减震率均在40%以上,楼层剪力和残余变形的减震率也均在37%以上,说明所设计的变摩擦自复位阻尼器对结构具有良好的振动控制,且可发挥自复位功能。
齐健[8]（2020）在《基于SMAFDB的试验与抗震性能研究以及基于能量的自复位支撑设计方法》文中进行了进一步梳理镍钛形状记忆合金（NiTiSMA）因为其独有的自复位性能、高阻尼特性和较高的性价比。NiTi SMA的超弹性应变通常在6%-8%,在材料应变高于此值时,组成材料的晶体变为马氏体相,马氏体相会产生明显的应变硬化现象,易造成材料的断裂破坏。本文将镍钛SMA材料的自复位阻尼器与摩擦阻尼器串联在一起形成一种新型的镍钛SMA-摩擦阻尼器支撑（NiTi SMA—Friction Damper Brace）,简称SMAFDB。这种支撑相比于其他支撑有更加优异的特性,此支撑在小、中震水平下会表现出和自复位阻尼器相同的效果,形成高阻尼和自复位效果,在大震时,过多的变形将由摩擦阻尼器来承担,不会使SMA材料损毁,同时提高了支撑的耗能能力。为了综合评价该支撑的抗震水平,通过对支撑的预期效果进行分析,通过拟静力低周往复加载试验,结合理论分析,并采用OpenSees抗震工程分析软件进行了 一系列的支撑抗震效果数值模拟。通过三组分别支撑的拟静力加载试验,研究了包括摩擦阻尼器,自复位阻尼器和由两者串联而成的SMA-摩擦阻尼器支撑。研究了阻尼器（支撑）的滞回行为和耗能水平。讨论了支撑的性能和预测的支撑性能的效果,试验结果达到了支撑的预期性能。同时根据试验数据,利用OpenSees有限元分析软件利用Selfcenterning材料模型建立了阻尼器（支撑）模型,并进行了模拟静力分析。支撑的试验结果与数值模型的模拟试验结果吻合,可以用于工程的模型应用。为了研究新型SMA-摩擦阻尼器支撑的抗震效果,在OpenSees软件中将新型支撑的模型的抗震效果进行分析,比较与现在常见支撑的抗震效果和提出专有的抗震效果,分别进行了以下三组模拟试验。通过在OpenSees软件中（1）建立了一个屈曲约束支撑（BRB）钢框架模型和一个SMA-摩擦阻尼器支撑（SMAFDB）钢框架,并在3组（多遇地震、设计基准地震、罕遇地震）不同危险等级的共60条地震波下的进行了非线性动力模拟,通过结果分析对比这两类钢框架的地震响应,来确定支撑的抗震效果。（2）建立了一个SMA-摩擦阻尼器支撑（SMAFDB）钢框架模型和一个自复位支撑（SAMB）钢框架,并在以上3组地震波进行了对比分析,对比了这两类钢框架的地震响应,确定支撑的自复位效果和抗震效果。（3）建立了一个单自由度钢框架模型,通过此模型来分析不同周期,不同延性下的阻尼器所需的抗震效果,为接下来的工程应用提出借鉴。最后利用累积延性谱和滞回能谱提出了一种基于能量的SMA自复位支撑（SMAB）的抗震设计方法,在OpenSees中设计了一个三层和一个六层的SMA支撑框架（SMABF）,利用前面的三组地震波进行抗震分析,验证了该设计方法的有效性。
王弘扬[9]（2020）在《形状记忆合金棒和菱形开孔钢板并联自复位阻尼器的研究与分析》文中认为目前在建筑结构中附加阻尼器是耗散结构地震能量的有效方法,传统的阻尼器如金属阻尼器等虽具有优良、稳定的耗能能力,但缺乏对残余变形的有效控制,导致震后高昂的修复成本。利用具有显着可恢复变形能力的超弹性形状记忆合金制成的自复位阻尼器具有良好的控制残余变形能力,但耗能能力相对较弱,很难满足基本的耗能要求。基于此,本文将形状记忆合金棒并联到金属阻尼器中,利用其在相态转变过程中表现的超弹性效应,结合金属阻尼器优良稳定的耗能能力,提出一种新型形状记忆合金和菱形开孔钢板并联阻尼器（SMA-SD）,有效的解决了上述的问题。SMA-SD既充分发挥了菱形开孔钢板的耗能能力,又保留了形状记忆合金优良的超弹性性能。该阻尼器由三部分构成,分别为:自复位单元、耗能单元和框架单元,各个单元相互独立又协同工作,保证了阻尼器的功能性和稳定性。本文分别对自复位单元、耗能单元以及SMA-SD开展了拟静力试验研究,试验表明各单元的力-位移滞回曲线均满足试验设想,并对力学参数（峰值力、割线刚度、单位循环耗能量、残余变形和等效阻尼比）进行了详细分析,试验表明各单元均表现出理想、稳定的工作状态。进而对通过试验得到的力-位移滞回曲线建立了力学模型表达式,提炼出了关键节点和残余变形的力学公式并进行了误差分析,结果显示误差较小,验证了力学模型的正确性。采用有限元软件ABAQUS进行了数值模拟,建立了有限元模型,基于此模型通过改变SMA-SD中关键构件的几何尺寸参数,全面分析了 SMA-SD的耗能能力和自复位能力,为具体工程的实际应用提供了可靠的依据。同时利用OpenSees软件,将装配有SMA-SD的支撑放置到六层框架结构中,选取了在DBE状态下的LA01-LA20共20条典型地震波形,分析其地震状态下的响应变化,并选取传统安装屈曲约束支撑的框架结构作为对比,结果表明SMA-SD在地震响应下对层间位移转角和峰值加速度具有良好的控制,具有良好的耗能能力,同时大大的降低了残余变形,具有显着卓越的自复位能力,可以作为一种新型复合自复位阻尼器在工程实际应用中进行推广。
朱勇静[10]（2020）在《利用楔块滑动摩擦耗能的自复位阻尼器抗震性能研究》文中进行了进一步梳理本文提出一种利用楔块滑动摩擦耗能的自复位阻尼器,该阻尼器由Ni-Ti形状记忆合金（shape memory alloy,简称SMA）杆和摩擦楔块组成。与其它现有类型的基于SMA的自复位阻尼器相比,该阻尼器可显着提高能量吸收能力。而且可以根据需要方便地调节阻尼器的强度和变形能力。为了验证新型阻尼器的耗能与自复位的能力及其在结构中的抗震效果,本文对阻尼器进行了一系列由局部到整体的研究。本论文具体工作如下:1、介绍了利用楔块摩擦耗能的SMA自复位阻尼器构造及力学模型。针对利用SMA提供反作用力和恢复力,楔块在运行过程中提供摩擦力,建立力学平衡方程,并在SMA本构模型的基础上,根据阻尼器位移推算出SMA的出力与楔块的摩擦出力。2、对新型阻尼器进行了性能试验,考虑了一系列不同的加载制度,并进行对比分析。试验表明新型的阻尼器可以表现出稳定的滞回能量耗散响应和可靠的自复位性能,阻尼器部件中未产生任何可见的损坏。试验结果还表明,新型阻尼器对不同加载方案不敏感,有良好的稳定性。之后再对试验进行实体建模有限元分析,得到了理想的模拟效果。整体而言,通过性能试验和模拟仿真验证了阻尼器的耗能能力和自复位效果。3、对ABAQUS软件进行二次开发。本文建立了新型阻尼器的理论模型,并使用Fortran语言进行编程设计该理论模型。同时,将程序加入到有限元软件ABAQUS的UMAT子程序中形成新型阻尼器单元,新型阻尼器单元能够准确地描述试验试件的非线性响应。4、为验证自复位阻尼器在结构中消除震害的效果,将新型阻尼器单元应用于Benchmark结构的节点中,设计成改进的自复位Benchmark结构框架并与刚接结构框架进行地震动响应对比分析。结果表明自复位框架能有效控制结构的残余层间位移角,具有良好的结构自复位效果。同时,设计了自复位结构方面的综合评价指标,用于评价该自复位阻尼器对此结构在结构整体性能和非结构构件性能方面的贡献。具体改进措施为:利用自编程的阻尼器单元加入至三层Benchmark结构的节点中,刚接框架变自复位框架,改善钢框架的屈服条件。
二、形状记忆合金超弹性阻尼性能的试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、形状记忆合金超弹性阻尼性能的试验研究（论文提纲范文）
（1）新型SMA-SMP阻尼装置对风电塔结构的减震研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 风电塔结构体系的组成、分类及环境荷载 |
| 1.2.1 风电塔结构体系的组成及特点 |
| 1.2.2 风电塔结构体系的分类及特点 |
| 1.2.3 风电塔结构体系的环境荷载 |
| 1.3 结构振动控制的分类与特点 |
| 1.3.1 被动控制 |
| 1.3.2 主动控制 |
| 1.3.3 半主动控制 |
| 1.3.4 混合控制 |
| 1.3.5 智能控制 |
| 1.4 SMA在结构振动控制领域中的研究 |
| 1.4.1 SMA的材料特性 |
| 1.4.2 SMA的本构模型研究 |
| 1.4.3 SMA耗能部件的研究 |
| 1.5 风电塔结构减振控制国内外研究现状 |
| 1.5.1 风致响应分析研究现状 |
| 1.5.2 地震响应分析研究现状 |
| 1.5.3 应用消能减振装置的研究现状 |
| 1.5.4 应用调频减振装置的研究现状 |
| 1.6 存在的主要问题及研究目标 |
| 1.7 主要工作内容与方法 |
| 2 形状记忆合金(SMA)材料滞回性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 本文提出的阶跃Bouc-Wen模型 |
| 2.2.1 Bouc-Wen模型 |
| 2.2.2 阶跃Bouc-Wen模型 |
| 2.3 SMA丝的超弹性力学性能试验 |
| 2.3.1 试验概况 |
| 2.3.2 试验方法 |
| 2.3.3 试验结果与分析 |
| 2.3.4 理论结果与试验结果的对比 |
| 2.4 SMA丝耗能特性的振动台试验 |
| 2.4.1 SMA丝的被动控制机理 |
| 2.4.2 SMA丝-钢框架结构的被动控制方程 |
| 2.4.3 SMA丝-钢框架结构的数值模拟 |
| 2.4.4 SMA丝-钢框架结构的振动台试验 |
| 2.4.5 数值模拟与试验结果的对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 SMA-SMP耗能部件性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SMA耗能部件构造设计 |
| 3.2.1 SMA耗能部件细部构造 |
| 3.2.2 SMA丝可调节夹具设计 |
| 3.3 SMA耗能部件工作原理及力学性能 |
| 3.3.1 SMA耗能部件的工作原理 |
| 3.3.2 SMA耗能部件的功能特点 |
| 3.3.3 SMA耗能部件的力学性能 |
| 3.4 SMA耗能部件的性能试验 |
| 3.4.1 试验概况 |
| 3.4.2 参数选取 |
| 3.4.3 试验工况 |
| 3.4.4 试验结果分析 |
| 3.5 SMA耗能部件的力学模型及数值模拟 |
| 3.5.1 SMA耗能部件的力学模型 |
| 3.5.2 SMA耗能部件力学模型的参数分析 |
| 3.5.3 SMA耗能部件力学模型的验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 SMA-SMP减震装置的设计与参数分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SMA-SMP减震装置的设计 |
| 4.2.1 SMA-SMP减震装置的细部构造 |
| 4.2.2 SMA-SMP减震装置的工作原理 |
| 4.2.3 SMA-SMP减震装置的力学性能 |
| 4.3 基于SMA-SMP的单自由度结构体系力学模型 |
| 4.3.1 普通悬吊质量摆的力学模型 |
| 4.3.2 SMA-SMP减震装置的力学模型 |
| 4.3.3 基于阶跃Bouc-Wen模型的SMA-SMP减震装置力学模型 |
| 4.4 SMA-SMP单自由度结构参数分析 |
| 4.4.1 频率比的影响 |
| 4.4.2 质量比的影响 |
| 4.5 SMA-SMP单自由度结构地震响应分析 |
| 4.5.1 地震激励选取 |
| 4.5.2 不同地震频谱对减震效果影响 |
| 4.5.3 不同地震强度对减震效果影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于SMA-SMP的风电塔结构减震控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于SMA-SMP的减震体系计算模型 |
| 5.2.1 结构的运动方程 |
| 5.2.2 减震体系的运动方程 |
| 5.2.3 SMA-SMP减震装置简化模型 |
| 5.2.4 基于状态空间的减震体系方程 |
| 5.3 风电塔结构实例分析 |
| 5.3.1 工程概况 |
| 5.3.2 风电塔结构多自由度体系简化模型 |
| 5.3.3 风电塔结构有限元模型 |
| 5.3.4 模态分析 |
| 5.4 风电塔减震结构控制效果分析 |
| 5.4.1 地震激励选取 |
| 5.4.2 不同地震作用下的减震效果分析 |
| 5.4.3 不同地震强度下的减震效果分析 |
| 5.4.4 SMA-SMP布置位置的减震效果分析 |
| 5.4.5 SMA-SMP控制不同振型的减震效果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）基于SMA-UD的输电塔减震研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 形状记忆合金阻尼器研究现状 |
| 1.2.2 形状记忆合金U型阻尼器研究现状 |
| 1.2.3 输电塔减振控制研究现状 |
| 1.3 课题主要研究工作 |
| 1.3.1 SMA-UD数值模拟分析 |
| 1.3.2 输电塔地震响应分析 |
| 1.3.3 阻尼器的设计及输电塔减震控制效果 |
| 第2章 形状记忆合金U型阻尼器的数值模拟及分析 |
| 2.1 SMA-UD数值模拟 |
| 2.1.1 SMA-UD模拟对照实验 |
| 2.1.2 SMA-UD有限元模型建立 |
| 2.2 SMA-UD有限元模型分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 输电塔地震非线性动力响应模拟分析 |
| 3.1 输电塔有限元模型 |
| 3.1.1 输电塔模型参数 |
| 3.1.2 导地线参数 |
| 3.2 输电塔模态分析 |
| 3.2.1 输电塔结构动力特性分析 |
| 3.2.2 模态分析结果 |
| 3.3 输电塔地震时程分析 |
| 3.3.1 动力时程分析基本理论 |
| 3.3.2 地震波选取 |
| 3.3.3 输电塔位移时程响应分析 |
| 3.3.4 输电塔塔头顶点加速度响应分析 |
| 3.3.5 输电塔的内力地震响应分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SMA-UTMD的模拟设计及减震控制效果分析 |
| 4.1 调谐质量阻尼器的组成及减震原理 |
| 4.2 SMA-UTMD参数设计及有限元建模 |
| 4.2.1 U型金属阻尼器 |
| 4.2.2 SMA-UTMD参数设计 |
| 4.2.3 SMA-UTMD有限元建模 |
| 4.3 SMA-UTMD输电塔减震控制效果分析 |
| 4.4 SMA-UTMD输电塔减震效果优化 |
| 4.4.1 调谐质量阻尼器布置原则 |
| 4.4.2 阻尼器布置方案 |
| 4.4.3 优化布置控制效果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）功能梯度NiTi形状记忆合金的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 NiTi合金的晶体学基础与特性 |
| 1.2.1 NiTi合金的晶体结构 |
| 1.2.2 相变行为及影响机制 |
| 1.2.3 功能特性 |
| 1.3 功能梯度NiTi形状记忆合金的研究现状 |
| 1.4 课题的研究目的和内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 超声喷丸制备组织梯度NiTi合金的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及方案 |
| 2.3 超声喷丸对NiTi合金的影响 |
| 2.4 超声喷丸及时效处理协同对NiTi合金的影响 |
| 2.4.2 超声喷丸及时效处理协同对NiTi合金相变行为的影响 |
| 2.4.3 超声喷丸及时效处理协同对NiTi合金超弹性的影响 |
| 2.5 讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 几何梯度NiTi形状记忆合金的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方案 |
| 3.3 几何梯度NiTi形状记忆合金的力学行为 |
| 3.4 时效处理对几何梯度NiTi形状记忆合金的影响 |
| 3.4.1 时效处理对几何梯度NiTi形状记忆合金组织的影响 |
| 3.4.2 时效处理对几何梯度NiTi形状记忆合金相变行为的影响 |
| 3.4.3 时效处理对几何梯度NiTi形状记忆合金超弹性的影响 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 选区激光熔化制备成分梯度NiTi合金的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方案 |
| 4.3 成分梯度NiTi合金微观组织分析 |
| 4.4 成分梯度NiTi合金的马氏体相变行为 |
| 4.5 成分梯度NiTi合金的阻尼性 |
| 4.6 讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文、参与的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）SMA-复合摩擦耗能装置设计及其减震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 基于形状记忆合金的研究现状 |
| 1.2.1 SMA耗能装置的研究现状 |
| 1.2.2 SMA复合耗能装置的研究现状 |
| 1.3 基于摩擦装置的研究现状 |
| 1.3.1 摩擦阻尼器 |
| 1.3.2 变摩擦阻尼器 |
| 1.3.3 自复位摩擦阻尼器 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 形状记忆合金力学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 形状记忆合金的基本特性 |
| 2.2.1 形状记忆合金的介绍 |
| 2.2.2 形状记忆合金的微观机理 |
| 2.2.3 形状记忆合金的形状记忆特性 |
| 2.2.4 形状记忆合金的超弹性 |
| 2.2.5 形状记忆合金的其它特性 |
| 2.3 形状记忆合金的本构模型 |
| 2.4 形状记忆合金的数值模拟 |
| 2.4.1 ABAQUS中形状记忆合金本构模型 |
| 2.4.2 形状记忆合金超弹性数值模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 SMA-自复位复合摩擦耗能装置设计与数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SMA自复位复合摩擦耗能装置的设计 |
| 3.2.1 设计思路 |
| 3.2.2 构造设计 |
| 3.2.3 工作原理 |
| 3.2.4 功能特点 |
| 3.3 SMA自复位复合摩擦装置的数值模拟 |
| 3.3.1 精细化实体单元的模型建立 |
| 3.3.2 模型工况 |
| 3.3.3 力学性能参数 |
| 3.3.4 精细化实体单元的模拟结果与分析 |
| 3.3.5 简化连接单元的模型建立 |
| 3.3.6 简化连接单元的模拟结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SMA自复位复合摩擦耗能装置钢框架抗震性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢框架设计资料 |
| 4.3 钢框架有限元模型 |
| 4.3.1 无控结构有限元建模 |
| 4.3.2 有控结构有限元建模 |
| 4.4 结构阻尼 |
| 4.5 模态分析 |
| 4.6 非线性动力时程分析 |
| 4.6.1 地震波的选取 |
| 4.6.2 多遇地震下的结构响应分析 |
| 4.6.3 罕遇地震下的结构响应分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间研究成果 |
| 附录B 攻读学位期间所参与的科研课题及项目 |
（5）基于SMA-滑移铅芯橡胶支座的混凝土连续梁桥地震响应控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 桥梁隔震技术的发展 |
| 1.3 连续梁桥减隔震研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 减隔震桥梁动力响应时域分析基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 减隔震装置力学特性与分析模型 |
| 2.3 地震动输入 |
| 2.4 减隔震桥梁动力时程分析方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 铅芯橡胶支座隔震桥梁地震响应影响因素研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑的主要影响因素 |
| 3.3 隔震连续梁桥建模 |
| 3.4 地震动记录选取与谱匹配 |
| 3.5 主要影响因素的量化分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 滑移铅芯橡胶支座力学性能精细数值模拟与试验验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 滑移铅芯橡胶支座(Sliding-LRB)及其数值建模 |
| 4.3 滑移铅芯橡胶支座压剪试验 |
| 4.4 压剪性能数值模拟与试验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 滑移铅芯橡胶支座隔震连续梁桥减隔震参数分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 滑移铅芯橡胶支座隔震系统 |
| 5.3 滑移铅芯橡胶支座隔震梁桥数值模型 |
| 5.4 地震动谱匹配 |
| 5.5 滑移铅芯橡胶支座隔震系统参数分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 基于SSLRB支座的连续梁桥减隔震参数设计方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 SMA-滑移铅芯橡胶支座(SSLRB)隔震系统 |
| 6.3 SSLRB系统参数设计方法 |
| 6.4 数值算例验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 基于SSLRB参数设计方法的连续梁桥减隔震性能分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 桥梁与隔震系统建模 |
| 7.3 地震动时程选取 |
| 7.4 减隔震参数设计与地震性能对比分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 本文主要研究结论 |
| 8.2 研究工作展望 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）新型SMA叠层橡胶支座剪力墙抗震性能分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 形状记忆合金在建筑结构中振动控制应用 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 新型SMA叠层橡胶支座的构造设计 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 叠层橡胶支座的构造与性能特点 |
| 2.3 形状记忆合金性能特点 |
| 2.4 形状记忆合金本构模型 |
| 2.5 新型SMA叠层橡胶支座设计构造 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 新型SMA叠层橡胶支座的力学性能试验与模拟研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 新型SMA叠层橡胶支座的力学性能试验 |
| 3.3 试验现象与结果分析 |
| 3.4 新型SMA叠层橡胶支座的有限元模拟 |
| 3.5 有限元数值模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 新型SMA叠层橡胶支座剪力墙抗震性能分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.3 有限元模拟结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）一种变摩擦自复位阻尼器的设计与数值分析（论文提纲范文）
| 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 |
（8）基于SMAFDB的试验与抗震性能研究以及基于能量的自复位支撑设计方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 结构振动控制 |
| 1.3 自复位装置 |
| 1.4 自复位抗震设计方法 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 SMAFDB的测试与分析 |
| 2.1 SMAFDB的构造 |
| 2.1.1 支撑的试验目的 |
| 2.1.2 支撑的试验设计 |
| 2.1.3 支撑的加载方案 |
| 2.1.4 支撑的试验结果及分析 |
| 2.2 模拟结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 SMAFDB钢框架与BRB钢框架的地震响应非线性分析 |
| 3.1 结构模型 |
| 3.2 地震波的选取 |
| 3.3 非线性响应时程分析 |
| 3.4 单自由度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SMAFDB钢框架与SMAB钢框架的地震响应非线性分析 |
| 4.1 SMAFDB和SMAB有限元模型 |
| 4.2 框架的基本振动性质 |
| 4.3 推覆分析 |
| 4.4 案例分析 |
| 4.5 数据分析 |
| 4.6 沿高度方向的地震响应 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于滞回能量谱的SMABF的抗震设计方法 |
| 5.1 滞回能与累积延性 |
| 5.2 单自由度系统 |
| 5.3 地震波选取 |
| 5.4 滞回能量谱 |
| 5.5 程序设计 |
| 5.6 模型结构 |
| 5.7 案例研究 |
| 5.8 结果分析 |
| 5.8.1 峰值层间位移比 |
| 5.8.2 SMAB的延性需求 |
| 5.8.3 SMAB的累积延性需求 |
| 5.8.4 滞回能量需求 |
| 5.8.5 峰值楼层加速度 |
| 5.8.6 残余层间位移比 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）形状记忆合金棒和菱形开孔钢板并联自复位阻尼器的研究与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 结构震动控制研究现状 |
| 1.3 金属阻尼器的研究现状 |
| 1.3.1 金属阻尼器的国外研究现状 |
| 1.3.2 金属阻尼器的国内研究现状 |
| 1.4 自复位阻尼器的研究现状 |
| 1.4.1 自复位阻尼器的国外研究现状 |
| 1.4.2 自复位阻尼器的国内现状研究 |
| 1.5 复合阻尼器的研究现状 |
| 1.6 本文主要研究工作和创新点 |
| 1.6.1 本文主要研究工作 |
| 1.6.2 研究创新点 |
| 第二章 SMA-SD阻尼器构造和工作机制 |
| 2.1 设计背景 |
| 2.2 SMA-SD阻尼器构造 |
| 2.3 SMA-SD阻尼器工作机制 |
| 2.4 SMA-SD阻尼器设计参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 SMA-SD拟静力试验研究 |
| 3.1 自复位单元拟静力试验研究 |
| 3.1.1 试验准备 |
| 3.1.2 力学参数分析 |
| 3.2 耗能单元拟静力试验研究 |
| 3.2.1 试验准备 |
| 3.2.2 力学参数分析 |
| 3.2.3 应变分析 |
| 3.3 自复位单元和耗能单元对比分析 |
| 3.4 SMA-SD拟静力试验分析 |
| 3.4.1 试验准备 |
| 3.4.2 试验过程 |
| 3.4.4 力-位移滞回曲线分析 |
| 3.4.5 力学模型参数分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 SMA-SD力学模型推导 |
| 4.1 自复位单元力学模型推导 |
| 4.2 耗能单元模型推导 |
| 4.3 推导假定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 SMA-SD数值模拟分析 |
| 5.1 ABAQUS有限元软件介绍 |
| 5.2 SMA-SD有限元模型的建立 |
| 5.3 材料定义 |
| 5.3.1 SMA材料参数定义 |
| 5.3.2 钢材材料参数定义 |
| 5.4 数值分析 |
| 5.4.1 力-位移滞回曲线 |
| 5.4.2 应力分析 |
| 5.4.3 误差分析 |
| 5.5 SMA-SD参数分析 |
| 5.5.1 菱形开孔钢板厚度的影响 |
| 5.5.2 SMA棒材直径的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于六层框架结构的SMA-SD抗震分析 |
| 6.1 基于OpenSees的SMA-SD模型的验证 |
| 6.1.1 SMA-SD模型的建立 |
| 6.1.2 自复位单元材料参数 |
| 6.1.3 耗能单元材料参数 |
| 6.1.4 SMA-SD模型的验证 |
| 6.2 6层框架结构模型的建立 |
| 6.3 地震波选取 |
| 6.4 SMA-SD抗震性能分析 |
| 6.4.1 SMA-SD与BRBF力-位移滞回曲线对比 |
| 6.4.2 框架结构地震响应分析 |
| 6.4.3 典型地震波下的SMA-SD和BRBF时程曲线对比分析 |
| 6.5 Pushover分析 |
| 6.6 MPI分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）利用楔块滑动摩擦耗能的自复位阻尼器抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于形状记忆合金的自复位装置 |
| 1.2.2 简化的本构模型 |
| 1.2.3 有限元二次开发研究 |
| 1.2.4 弹塑性时程分析方法 |
| 1.3 研究的意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 新型自复位阻尼器的设计与试验研究 |
| 2.1 阻尼器的设计 |
| 2.2 阻尼器的工作原理 |
| 2.3 试验研究 |
| 2.3.1 试验尺寸设计 |
| 2.3.2 加载历程 |
| 2.3.3 试验观察与数据整理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 新型自复位阻尼器的理论模型及数值分析 |
| 3.1 新型阻尼器的理论模型 |
| 3.1.1 力学公式推导 |
| 3.1.2 理论公式的进一步分析 |
| 3.1.3 新型阻尼器设计参数的进一步探讨 |
| 3.2 有限元实体模拟 |
| 3.2.1 有限元模型 |
| 3.2.2 模拟结果与验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于UMAT子程序的阻尼器单元 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 ABAQUS子程序UMAT |
| 4.2.1 用户子程序的开发语言——Fortran语言 |
| 4.2.2 子程序UMAT接口的原理 |
| 4.2.3 子程序UMAT的使用方法及流程 |
| 4.2.4 子程序UMAT设计流程 |
| 4.3 阻尼器行为的核心算法 |
| 4.3.1 SMA本构关系描述 |
| 4.3.2 阻尼器本构关系描述 |
| 4.4 阻尼器的UMAT程序设计和编码 |
| 4.4.1 定义参数 |
| 4.4.2 读取参数 |
| 4.4.3 计算变量 |
| 4.4.4 “状态”判断 |
| 4.4.5 更新输出 |
| 4.5 程序验证 |
| 4.5.1 概述 |
| 4.5.2 案例分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 自复位Benchmark结构弹塑性时程分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.1.1 Benchmark结构的背景 |
| 5.1.2 Benchmark结构的原模型 |
| 5.2 自复位Benchmark结构的节点设计 |
| 5.2.1 结构设计理念 |
| 5.2.2 阻尼器构造 |
| 5.2.3 梁柱节点的构造简化 |
| 5.2.4 自复位Benchmark结构的钢框架建模 |
| 5.2.5 基于结构性能的阻尼器参数设计 |
| 5.3 自复位Benchmark结构的弹塑性时程分析方法 |
| 5.3.1 分析方法 |
| 5.3.2 结构系统性能评价标准 |
| 5.4 自复位Benchmark结构的弹塑性时程分析 |
| 5.4.1 自复位Benchmark结构的弹塑性时程分析 |
| 5.4.2 自复位Benchmark结构的综合评定及建议 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、形状记忆合金超弹性阻尼性能的试验研究（论文参考文献）
- [1]新型SMA-SMP阻尼装置对风电塔结构的减震研究[D]. 牛健. 大连理工大学, 2021
- [2]基于SMA-UD的输电塔减震研究[D]. 高爽. 东北电力大学, 2021(09)
- [3]功能梯度NiTi形状记忆合金的研究[D]. 李小强. 山东大学, 2021(12)
- [4]SMA-复合摩擦耗能装置设计及其减震性能研究[D]. 刘潮. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]基于SMA-滑移铅芯橡胶支座的混凝土连续梁桥地震响应控制研究[D]. 郑文智. 东南大学, 2020
- [6]新型SMA叠层橡胶支座剪力墙抗震性能分析[D]. 邢粟. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [7]一种变摩擦自复位阻尼器的设计与数值分析[D]. 王昭越. 河北建筑工程学院, 2020(01)
- [8]基于SMAFDB的试验与抗震性能研究以及基于能量的自复位支撑设计方法[D]. 齐健. 山东大学, 2020(11)
- [9]形状记忆合金棒和菱形开孔钢板并联自复位阻尼器的研究与分析[D]. 王弘扬. 山东大学, 2020(10)
- [10]利用楔块滑动摩擦耗能的自复位阻尼器抗震性能研究[D]. 朱勇静. 山东大学, 2020(10)