形状记忆合金超弹性阻尼性能的试验研究

本文分析了形状记忆合金（SMA）超弹性阻尼减振的机理，通过试验研究了温度、加载频率、循环次数及预变形等因素对SMA超弹性阻尼的影响。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振装置，在工程结构振动控制方面具有比较好的应用前景。     

新型形状记忆合金阻尼器的试验研究

本文在对形状记忆合金(SMA)的力学性能研究的基础上，设计和制造出一种性能良好的SMA阻尼器，介绍了其工作原理及有关试验结果，将该阻尼器安装在斜拉桥模型上，进行了斜拉桥模型振动试验。试验结果表明该阻尼器的耗能效果明显，在工程结构振动控制方面具有比较好的应用前景。     

形状记忆合金在结构振动控制中的应用

形状记忆合金是一种在结构振动控制领域具有广阔应用前景的智能材料，本文结合形状记忆合金的形状记忆效应，超弹性效应和高阻尼特性等特点，分别从结构的被动控制，主动控制及智能控制三个方面系统总结了形状记忆合金的研究现状，最后指出了需进一步研究的方向。     

形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器的试验研究

本文作者研制了一种新型的形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器，介绍了其构造和工作原理，并进行了力学性能试验。试验结果表明：(1)对形状记忆合金阻尼器中NiTi丝缆施加初始预变形可以获得不同的迟滞循环行为，施加预变形到超弹性平台的中点位置，阻尼器可以获得较为饱满的迟滞环和稳定的阻尼力；(2)位移幅值影响阻尼器的力学性能，随着位移幅值的增加，阻尼器的等效刚度逐渐减小。等效阻尼比逐渐线性增大；(3)加载速率影响阻尼器的力学性能，随着加载速率的增加，滞回环变得狭长，其包围的面积逐渐减小，阻尼器的等效刚度略有提高，等效阻尼比逐渐减小。     

导管架式海洋平台结构阻尼隔振体系及其减振效果分析

导管架式海洋平台结构是当前应用最广的一种平台结构形式。本文研究导管架式海洋平台结构阻尼隔振体系及其减振效果。针对导管架式海洋平台结构的型式与特点，为了充分发挥阻尼器的耗能减振作用，提出了在平台结构导管架端帽和甲板之间设置柔性阻尼层的新型阻尼隔振方案。针对渤海JZ20－2MUQ平台结构，建立了海洋平台结构阻尼隔振体系简化计算模型，研究了隔振层参数与结构阻尼比的关系以及它们对结构整体和隔振层层间相对位移的控制效果；进行了多种冰荷载工况和地震工况的数值模拟。结果表明，阻尼隔振方案是导管架式海洋平台结构的一种有效的减振措施。     

三种阻尼减振结构抗震性能的对比分析

对设置两种新型摩擦阻尼器(T形芯板摩擦阻尼器和拟粘滞摩擦阻尼器)和粘滞阻尼器的单自由度结构及多层实际工程结构进行了时程分析研究。结果表明，一方面三种阻尼器都能有效地控制结构的反应，另一方面T形芯板摩擦阻尼器的位移控制效果略好于拟粘滞摩擦阻尼器，但是后者的加速度控制效果好于前者。     

利用调液阻尼器减振的结构控制研究进展

调液阻尼器（ＴＬＤ）是一种新型而有效的结构减振装置。本文论述了这方面研究及应用的进展情况，内容包括：一、ＴＬＤ的优越性和发展历史；二、理论计算模型；三、试验研究；四、ＴＬＤ在实际结构中的应用及测试；五、值得进一步探讨的问题。     

基于形状记忆合金-悬吊质量摆减振系统的结构地震响应分析

针对风电塔架结构内部有限的空间,设计一种新型减振系统。基于悬吊质量摆减振原理,利用形状记忆合金（SMA）的超弹性特性,将SMA丝与弹簧叠加成SMA阻尼器后并与悬吊质量摆复合,设计了一种形状记忆合金-悬吊质量摆阻尼器（SMA-SMPD）系统。研究了细部构造、减振原理和参数影响,并利用Matlab软件对单自由度体系在不同地震作用下的动力响应进行了数值模拟。结果表明:所设计的刚度和质量可调的SMA-SMPD是有效的。与结构受控频率相调时,将结构振动能量集中转换到SMA-SMPD上,可耗散结构振动能量,减震率可达30%~40%,且整体性能稳定,对结构动力响应控制效果显著。     

磁流变液及结构减振智能驱动器

本文,首先通过正交试验研究了磁流变液各组分对其性能的影响作用及作用机理.试验表明,油酸的主要作用是提高磁性颗粒的溶解性,而OP乳化剂的主要作用是提高磁性颗粒的分散能力.其次,根据以上的试验结果,在大量具体对比试验的基础上,研制成功了一种剪切屈服强度高、沉降稳定性好的磁流变液.而后,根据磁流变液的流变特性,结合磁路特点,设计制作了一个额定电压为9V、电流为2A、功率为20W的磁流变减振驱动器,并测试了此驱动器的阻尼力及时间响应特性.测试表明,本减振驱动器的响应时间是0.2至0.3秒,而不是理论响应时间的10毫秒.最后,分析了响应时间的影响因素.     

粘弹性阻尼结构中阻尼器的优化设置

根据粘弹性阻尼结构的性能与特点,提出了五种不同的优化设计方法,并给出了一个１０层钢筋混凝土结构的优化控制分析实例。     

SMA阻尼器偏心结构平-扭震动控制试验研究

为了验证提出的新型筒式自复位形状记忆合金阻尼器(telescopic recentering shape memory al-loy damper,TRSMAD)对结构平动-扭转耦联振动反应的抑制作用,进行了偏心结构消能减震体系的振动台试验。设计了一个1/4缩尺的三层两跨单向偏心的钢框架模型,将提出的新型SMA阻尼器安装在结构底层的一侧,通过振动台分别对无控条件下和装有阻尼器的有控条件下的结构反应进行了研究。试验结果表明:(1)在各地震波作用下,TRSMAD对结构的平动反应有很好控制效果,而对结构各层扭转角位移的控制效果稍低;(2)不同地震波下的控制效果有所不同:对结构的平动位移而言,天津波的减震率最高,El Centro波次之,最后为Taft波;对结构扭转角的控制,平均而言,除了天津波作用下第二层为特例外,对El Centro波的减震效果最好,其次为Taft波,最后为天津波;(3)同一地震波下,阻尼器对结构模型一层的位移控制效果较其他层为优。     

结构振动控制智能材料研究及应用进展

压电材料、形状记忆材料、电（磁）流变体以及磁致伸缩材料是土木工程结构振动控制中经常采用的4种智能材料。本文概括介绍了4种智能材料的基本原理,系统总结了4种智能材料在土木工程结构振动控制中的研究与应用进展,最后指出了需进一步研究的方向。     

一种SMA复合摩擦阻尼器的设计与性能研究

利用形状记忆合金(SMA)的超弹性特性,将SMA丝与摩擦阻尼器复合,提出了一种SMA复合摩擦阻尼器,给出了SMA复合摩擦阻尼器的工作机理和设计方法,建立了其理论模型,确定了SMA复合摩擦阻尼器的力-位移滞回曲线,并对一SMA复合摩擦阻尼器控震单自由度体系在地震作用下的动力响应进行了数值模拟。结果表明,提出的SMA复合摩擦阻尼器具有优良的耗能减振性能。     

SMA复合摩擦阻尼器性能的试验研究

利用形状记忆合金(SMA)的超弹性效应及高阻尼性能,结合传统Pall摩擦型阻尼器的特点,提出了一种SMA复合摩擦阻尼器。在建立阻尼器力学分析模型的基础上,对SMA复合摩擦阻尼器的性能进行了试验研究,分析了位移幅值、加载频率等对阻尼器的等效刚度、单位循环耗能和等效阻尼比的影响,并与理论分析结果进行了对比。研究表明,SMA复合摩擦阻尼器在加卸载循环下会形成比较稳定的滞回曲线,表明这种阻尼器具有良好的耗能能力。     

Shaking table tests of steel frame with superelastic Cu–Al–Mn SMA tension braces

Shaking table tests are performed on a one‐bay one‐story steel frame with superelastic Cu–Al–Mn shape memory alloy (SMA) tension braces. The frame is subjected to a series of scaled ground motions recorded during the 1995 Kobe earthquake, Japan. The test results demonstrate that the SMA braces are effective to prevent residual deformations and pinching. It is also shown that the time history responses observed from the shaking table tests agree well with the numerical predictions using a rate‐independent piecewise‐linear constitutive model calibrated to the quasi‐static component tests of the SMA braces. This suggests that the loading rate dependence of Cu–Al–Mn SMAs as well as the modeling error due to the piecewise linear approximation can be neglected in capturing the global response of the steel frame. Numerical simulations under a suite of near‐fault ground motion records are further performed using the calibrated analytical models to demonstrate the effectiveness of the SMA braces when the variability of near‐fault ground motions is taken into account. A stopper, or a deformation restraining device, is also proposed to prevent premature fracture of SMA bars in unexpectedly large ground motions while keeping the self‐centering capability in moderate to large ground motions. The effectiveness of the stopper is also demonstrated in the quasi‐static component and shaking table tests. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Implementation and testing of passive control devices based on shape memory alloys

Two families of passive seismic control devices exploiting the peculiar properties of shape memory alloy (SMA) kernel components have been implemented and tested within the MANSIDE project (Memory Alloys for New Seismic Isolation and Energy Dissipation Devices). They are special braces for framed structures and isolation devices for buildings and bridges. Their most important feature is their extreme versatility, i.e. the possibility to obtain a wide range of cyclic behaviour — from supplemental and fully re‐centring to highly dissipating — by simply varying the number and/or the characteristics of the SMA components. Other remarkable properties are their extraordinary fatigue resistance under large strain cycles and their great durability and reliability in the long run. In this paper, the working mechanisms of the SMA based devices are outlined and the experimental tests carried out to verify the above‐mentioned properties are extensively described. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于电磁阻尼的振动能量回收装置研究

针对水平方向振动体的能量回收问题,设计一种基于电磁阻尼的振动能量回收装置,装置主要包括振动台、电磁阻尼器和稳压电路.有别于传统的重力方向上的电磁振动体能量收集装置,水平方向运动的振动台更有利于模拟高层建筑的实际的振动环境;为了减小滑动摩擦带来的能量损耗,设计了基于滚动轴承的电磁阻尼器;针对传统能量回收装置中单个线圈收集...