铅挤压阻尼器的研究.pdfVIP

维普资讯 第34卷 第6期 华 中 科 技 大 学 学 报 (自然科学版) Vo1．34No．6 2006在 6月 J．HuazhongUniv．ofSci．＆ Tech．(NatureScienceEdition) jun． 2006 铅挤压阻尼器的研究 杨 军 李 黎 叶 昆 (华中科技大学土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074) 摘要：利用铅的塑性变形能力，设计制作了铅挤压阻尼器．根据金属挤压理论 ，分别基于解析法和有限元法提 出了分析铅挤压阻尼器力学特征的方法，并建立了相关的计算公式．试验研究了铅挤压阻尼器在不同位移、不 同频率组合下的力学性能．研究结果表明，铅挤压阻尼器的屈前刚度大、滞回曲线丰满，在小位移加载时，阻尼 比高达 o．5以上；铅挤压阻尼器的阻尼性能与加载频率无关 ，工作性能稳定．该阻尼器可以作为工程结构风振 和抗震控制的消能装置． 关 键 词：消能；铅；阻尼器；挤压；试验研究 中图分类号：P315．966 文献标识码 ：A 文章编号：1671—4512(2006)06-011503 Studyofleadextrusiondamper YangJun LiLi YeKun Abstract：Theleadextrusiondampers(LED)weredesignedbytheplasticyieldingabilityofthelead． Inaccordancewithmetalextrusiontheory，themethodforanalyzingthecharacteristicsoftheleadex— trusiondamperwasproposedbyanalyticalandfiniteelementmethod．A relatedcomputationformula wasestablished．ThedampingpropertiesofLED werestudiedunderdifferentamplitudesanddifferent frequenciesonthebasisofthecharacteristicsofcivilengineeringstructures．Resultsshowedthatthe hystereticcurvewaschubby．Thedampingratiosexceededabove0．5Ontheconditionthattheampli tudesweresmal1．Thedampingpropertieswereirrelevanttofrequenciesandtheworkingperformance wasstable．Theleadextrusiondampersweresuitableforvibrationcontrolofengineeringstructures． Keywords；energydissipation；lead；damper；extrusion；experimentstudy YangJun Lect．；CollegeofCivilEng． Mech．，HuazhongUniv．ofSci． Tech．，Wuhan 430074。China． 消能器件 的基本形式是各类阻尼器[1]．铅阻 尼器属于金属屈服阻尼器 ，其阻尼材料是金属铅． 1 工作原理 铅的结晶构造是面芯立方体，滑移系和滑移方向 较多，塑性变形能力好，具有较高 的柔性和展性． 如图 1所示 ，铅挤压 阻尼器 由三部分组成， 在室温条件下变形，将同时发生动态回复和动态 第一部分为质量分数达 99．999，6的铅，是阻尼器 再结晶的过程 ，通过 回复和再结晶，应变硬化消 发挥消能作用的核心部分；第二部分是中部凸起 失，铅的组织和性能将恢复至变形前的