一、SMA阻尼器在土木结构被动控制中的运用（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》文中研究表明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。
曾令旗[2]（2021）在《基于形状记忆合金的大型风力机复合材料叶片振动被动控制研究》文中研究指明叶片是风力机最基础和最关键的部件,是保证机组正常稳定运行的决定因素。随着现代风力机的大规模发展,叶片长度的增加导致风力机半径的增大和叶片柔性的增加。叶片受到风载荷作用后产生振动,如果振动没有得到有效地控制,会造成巨大的经济损失。在风力机叶片振动控制研究中,智能材料受到关注。其中,形状记忆合金（SMA）材料的超弹特性在结构被动减振设计中得到广泛的应用与研究。为研究利用SMA伪弹耗能特性对风力机叶片振动进行被动控制的可行性,本文将超弹性SMA薄片粘贴到复合材料叶片的表面,分析超弹性SMA对叶片的振动抑制效果。本文的研究内容及结论如下:（1）介绍了描述SMA相变过程的Auricchio本构模型。基于形状记忆合金的Auricchio模型及有限元分析软件ANSYS Workbench,通过三个算例对SMA的伪弹特性进行研究。首先模拟了SMA棒拉伸循环加卸载过程中的伪弹耗能特性,分析了应变幅值对伪弹性SMA棒单圈耗能量、等效刚度及等效阻尼比的影响规律。其次,对SMA垂直矫正曲工作过程中的力学行为进行了仿真计算,发现SMA垂直曲整个变形过程呈现出迟滞循环效应,且SMA垂直曲回弹力及力矩均随不对称程度的增加而增加。最后,研究了SMA复合材料悬臂梁在横向载荷作用下的静态/动态响应,发现由于SMA的伪弹耗能特性,SMA复合材料梁的变形也呈现出迟滞效应,且随着外载荷的增加,SMA复合材料梁的耗能能力逐渐增强。加上SMA后,复合材料悬臂梁自由端的动态响应值降低。（2）实际风力机叶片为多闭式空心翼型结构,本文先将风力机叶片简化为三闭式箱型梁结构,基于ANSYS软件建立了三闭式SMA混杂复合材料箱型结构梁,对比CUS构型下前两阶固有频率随铺设角的变化情况与文献结果进行比较。验证了模型准确性。在此基础上,对该模型进行模态及静态响应分析,探讨了不同的刚度配置方式、复合材料的铺层方式、单层SMA的体积含量、铺层角度及梁的尺寸对其模态及静态响应的影响。（3）基于威尔森理论模型对8MW风力机叶片进行了气动设计,定义了叶片的几何参数,利用Profili软件选取了叶片的翼型并导出坐标点,利用Excel软件完成了对叶片截面空间坐标的求解,并利用建模软件Solidworks完成风力机叶片壳模型的建模;为了满足叶片的强度及刚度,选择玻璃纤维/环氧树脂材料与碳纤维材料/环氧树脂材料对叶片进行了铺层,并给出了叶片的铺层方案,对叶片的局部进行细化;对建立的风力机叶片模型与文献进行比较验证,验证了模型的准确性。（4）分析了风力机叶片所受载荷的类型,其中包括气动载荷、重力载荷及离心力载荷。将超弹性SMA薄片填加至叶片主梁表面,建立了SMA复合材料大型风力机叶片模型。将载荷简化为集中载荷,对风力机叶片进行了位移响应分析和应力响应分析。研究表明:SMA层的应力-应变之间形成了封闭的滞后环,在横向载荷作用下,SMA分别发生了马氏体正相变和逆向变;由于SMA的加强,叶尖位移减小,最大减小25%。随着加载时间的增大,叶尖产生的挠度也越大,SMA的伪弹抑制效果越明显;由于SMA的作用,整个风力机叶片也呈现出伪弹耗能特性,在加卸载过程中能够耗散一部分能量;随着横向载荷的增大,滞后环的面积也增大,耗散的能量也越多。在较低的载荷作用下,叶片呈现较低的应变,形成的滞后环较小,耗散的能量也越低。（5）基于模态叠加法对SMA风力机复合材料叶片进行了谐响应分析,对模态结果进行了频率校验,验证了模型的固有频率。得到了挥舞和摆振方向的幅频特性曲线,研究表明:由于SMA的存在,将叶片的固有频率移向更高的频率。各阶模态对应的振幅明显降低,挥舞和摆振方向的规律类似。激振力频率与叶片固有频率接近时,响应出现峰值,其他频率段,响应较小。其中在频率0.16Hz处出现最大振幅3.25m,由于SMA的存在,振幅降低11.87%。（6）采用有限元方法对SMA复合材料风力机叶片的随机振动进行了模拟。研究表明:在振动能量带宽范围内,随着频率的增大,振动的能量逐渐降低。振动的能量主要集中在0.5Hz～2.4Hz范围内。在相同频率下,SMA加强的风力机叶片振动能量的响应值越小。同时可以发现,振动响应最大值移向了更高的频率,这与谐响应分析的结果一致,在摆振方向也有相同的规律。通过叶片位移分布云图,进一步验证了SMA在风力机叶片上的减振效果。针对SMA三种不同的铺设方案,研究发现对叶片主梁全铺设SMA的位移响应值更低。
郑文智[3]（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》文中研究表明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。
王昭越[4]（2020）在《一种变摩擦自复位阻尼器的设计与数值分析》文中研究指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。
王弘扬[5]（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》文中研究说明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。
顾琦[6]（2020）在《新型SMA低摩擦自复位支撑的力学性能研究》文中进行了进一步梳理传统的支撑虽然能提高结构的承载能力和抗侧刚度,但是地震作用后残余变形较大,造成后期高昂的维修费用。因此本文结合形状记忆合金的超弹性性能和扩孔型螺栓连接的延性提出一种新型SMA低摩擦自复位支撑,支撑可有效减少结构在地震作用后的残余变形。该支撑在循环位移加载下呈良好的滞回性能,且残余变形较小。可通过改变支撑相关重要力学参数调节支撑的耗能复位性能达到目标值。本文主要采用试验研究和有限元分析方法对该支撑进行了详细的力学性能分析,最后提出了支撑的设计理论。本文主要的研究工作如下:（1）提出一种新型SMA低摩擦自复位支撑,详细介绍了其基本构造、工作原理、加工过程以及装配过程。对所采用的SMA丝材进行了材性实验,从中提取了 SMA本构数据,为后续的支撑的设计提供依据。介绍了试验的基本概况,对支撑进行了拟静力试验。结果表明:支撑在循环加载下呈饱满稳定的滞回曲线,且残余变形较小;改变支撑中的SMA横截面积、滑动螺栓的扭矩值及SMA预拉力可对该新型支撑的耗能复位能力产生明显的影响。（2）按照试验的具体概况建立了有限元分析模型,选取试件试验结果中的滞回曲线、骨架曲线及应力变化同有限元分析结果进行对比,以验证有限元分析方法的可靠性。设计了 4组共10个有限元分析模型详细分析了 SMA横截面积、摩擦元件的摩擦系数、SMA长度及滑动螺栓的螺栓预紧力对支撑力学性能的影响。结果表明:有限元结果同试验结果较为吻合,有限元分析可代替试验进行进一步的研究;SMA横截面积、摩擦系数及螺栓预紧力对该新型支撑的耗能复位能力影响较大;当支撑位移在SMA最大应变范围之内,SMA的长度对支撑的力学性能无明显影响。（3）利用叠加原理和理论推导详细分析了新型自复位支撑力学性能的重要特征值,进而归纳总结得出新型自复位支撑的设计理论,并将设计理论的相关计算结果同试验结果和有限元分析结果进行对比。结果表明:设计理论的计算结果和试验结果及有限元结果均较为吻合,验证了提出的设计理论的可靠性和可行性。
蒋欣欣[7]（2020）在《一种新型可恢复变形SMA阻尼器力学性能研究》文中提出结构振动控制技术在土木工程领域中已得到广泛应用,其中,消能减振技术是实现结构被动控制以减轻结构地震响应的最有效方法之一。在利用阻尼器进行结构消能减振时,传统方法要求阻尼器具有较大的阻尼力和充分的耗能能力以满足结构耗能减振的需求。然而,随着结构控制理论的发展和社会不断进步,传统阻尼器已经无法满足新的需求,而新型阻尼器不仅需要提供很大的阻尼力和耗能能力,更需要具备充分的恢复变形能力（Resilient deformation capacity,简称RDC）,以减小结构的残余变形和不必要的损伤累积。具有充分的RDC已经成为新型阻尼器的关键参数之一。利用形状记忆合金（Shape Memory Alloys,简称SMAs）超弹性的阻尼器,通过适当的改进能够满足新型阻尼器的需求。本文旨在设计并制造一种新型SMA阻尼器并从材料、构件及结构三个方面进行理论及试验研究,以增强受控结构的可恢复变形的能力。主要内容如下:首先,在材料层面,对三种不同直径的超弹性SMA丝进行循环拉伸试验,探究不同直径的SMA丝在不同加载速率及位移幅值下的力学性能变化规律。结果表明,超弹性SMA丝本构关系具有旗帜形特点;而且,直径0.5mm的SMA丝的性能最为稳定,可以作为新型阻尼器的制备材料。其次,在构件层面,将超弹性SMA丝与复位弹簧结合,设计并制造了一种新型SMA阻尼器。对所提出的新型SMA阻尼器进行了循环加载试验和数值仿真分析,探讨不同加载频率及位移幅值对其力学性能的影响,并建立一种恢复力模型。同时,设计新型的夹具,以解决SMA丝的锚固问题。结果表明,新型SMA阻尼器在循环荷载作用下滞回性能稳定,具有良好的复位及耗能能力,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学模型的正确性。最后,在结构层面,设计了两组带有新型阻尼器及四连杆斜撑体系的钢框架,进行了拟静力试验,研究该新型结构体系的可恢复功能性能。结果表明,与传统的结构相比,四连杆斜撑体系能够将层间位移转移给新型SMA阻尼器且可避免连接杆件受压屈曲,利用SMA阻尼器提供的恢复力可实现结构的可恢复变形功能。
李然[8]（2019）在《SMA自复位耗能装置的研发及其在钢框架-支撑结构中抗震性能的应用研究》文中指出地震是一种突发的、破坏性极大的自然灾害,强烈地震不仅造成结构的严重破坏,还会引发火灾、爆炸、海啸等次生灾害,地震灾害已成为建筑物可遭受的最严重的自然灾害之一。地震灾害发生时,传统建筑结构主要依靠其自身的强度、刚度和塑性来抵抗地震和消耗地震能量,在抵抗地震灾害的同时常常伴随着多种结构构件的屈服甚至破坏;而安装耗能构件的结构利用耗能构件耗能,但强震过后会有很大的残余变形,传统建筑结构与安装耗能构件的结构均有修复成本巨大或修复困难的特点。消耗能量的同时又兼具自复位功能的结构的研究正成为当今土木工程结构抗震领域的研究热点。同时,以保证生命安全为单一设防目标的两阶段抗震设计理论存在自身的不足,需要完善,结构性能化抗震设计也成为国内外学者关注的热点问题之一。在此背景下,本文采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法,研究了形状记忆合金（SMA）材料的性能,修正了现有多线性本构模型,对基于形状记忆合金的自复位耗能装置（SCED）的性能、安装自复位耗能装置的钢框架-支撑结构的性能进行研究,并基于性能化抗震思想,对一12层钢框架-支撑结构（SF-CB）案例进行性能化抗震分析,主要研究内容如下:（1）系统介绍了结构振动控制技术的研究与应用发展现状,总结了目前基于SMA的自复位耗能装置的最新研究成果,提出本文研究的主要内容。（2）将SMA本构模型归纳为T-L-B系列模型、O-G-W系列模型和其他模型三类,并详细介绍了本文所用多线性本构模型;采用差示扫描量热法（DSC）测试了超弹性NiTi SMA丝的相变温度;开展了SMA的材料力学性能试验,研究了循环次数、直径、加载速率、温度、加载幅值及初应变对SMA丝力学性能的影响,提出了考虑多因素的SMA力学性能表达式和本构模型修正函数,修正了SMA材料多线性本构模型。（3）研发了一种基于SMA的自复位耗能装置,对其开展了力学性能试验,考察分析了核心SMA丝束面积、加载速率、加载幅值和SMA初应力等因素对装置力学性能的影响,给出了考虑多因素的SMA耗能自复位装置的力学性能表达式;建立了该装置有限元模型,对其力学性能进行了数值模拟并与试验结果对比,结果表明:基于SMA的自复位耗能装置的模拟结果和试验结果吻合较好;提出了SMA自复位耗能装置的三阶段理论模型。（4）设计制作了一榀1:2缩尺的两层单跨平面铰接钢框架-自复位耗能支撑（SFCEB）子结构模型,试验结果发现,铰接钢框架-自复位耗能支撑子结构具有较好的耗能能力且卸载后结构可实现自复位,验证了自复位耗能装置的有效性;该结构具有较高的抗侧移能力、较大的延性和自复位能力。（5）提出自复位耗能支撑的等效参数表达式,建立了铰接钢框架-自复位耗能支撑子结构的等效梁单元模型并进行数值模拟,经与试验结果进行对比,发现该模型数值模拟结果可以较好地吻合试验结果,为性能化分析提供研究基础。（6）针对本文设计的铰接钢框架-自复位耗能支撑结构,对其结构性能水平进行细化,提出了基于最大层间位移角和残余层间位移角的性能水平评判指标;给出了针对自复位钢结构的性能化抗震设计步骤;对一既有12层钢框架-支撑结构进行性能化评估,提出结构的减震率和回复率性能需求,利用动力时程分析方法对安装自复位耗能装置的铰接钢框架-自复位耗能支撑结构进行性能化分析,讨论该结构的减震性能和自复位性能,为自复位钢结构的发展和性能化设计提供参考依据。
余滨杉[9]（2018）在《高压输电塔结构地震响应被动—半主动混合控制分析与试验》文中指出输电塔是生命线工程的重要组成部分,一旦在强震中遭到破坏,不仅会给国家造成巨大经济损失,而且还会引发火灾、缺水、断气等次生灾害,对震后救灾和重建也影响很大。然而,由于地震的复杂性和输电塔结构的特殊性等,即使按照最新抗震规范设计的输电塔结构,在近期发生的一些地震中仍然出现严重破坏或倒塌,导致整个生命线工程陷入瘫痪。这就迫使研究人员不得不寻求一些新的抗震设计理论或减震方法,以确保这类结构在地震中的安全。本文以形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）和压电堆为核心元件,研发了一种SMA被动-压电堆半主动摩擦混合减震系统,并将其应用于输电塔结构地震响应的混合控制分析和试验,得出了一些创新性结论和建议。主要内容如下:（1）根据输电塔结构地震响应的主要特点和震害调查结果,利用SMA和压电堆特殊的物理力学性能,研发制作了一种体积较小、便于与输电塔结构集成的一体化SMA被动-压电堆半主动摩擦混合减震控制系统。该系统的工作原理主要为,结构地震响应较小时,以SMA被动消能减震为主,地震响应较大时,压电堆半主动摩擦装置发挥较大作用,同时两者共同工作,最后再利用SMA进行系统的震后复位。这样既可以保证混合减震控制系统工作性能的可靠性,又能够根据结构地震响应控制需要进行结构的被动或混合减震控制,明显提高系统的减震控制能力。（2）基于上述一体化SMA被动-压电堆半主动摩擦混合减震控制系统的研发结果,同时考虑到输电塔结构的地域特殊性,设计独立光伏发电装置作为系统的能源供给,进行了混合减震控制系统的优化分析和减震控制性能试验,研究了SMA的初始状态、压电堆的工作条件和激励电压等因素对该系统混合减震控制效果的影响,探讨了相应的优化设计和构造方法,总结了影响系统减震控制效果的一般规律。结果表明,文中研发的混合减震控制系统体积较小,便于与结构杆件集成,被动减震和混合减震控制能力均较好,特别是压电堆半主动摩擦装置工作后,混合减震控制能力明显提高,绝对最大控制力与电压基本上呈线性增大关系,当位移幅值为13mm,同时施加120V电压时,系统的耗能能力提高了135%,等效阻尼比提高了90%以上。（3）以SMA丝材和混合减震控制系统的试验结果为基础,采用不同的神经元输入,对二者建立了BP网络预测本构模型,并利用遗传算法分别对SMA丝材和混合减震系统BP预测模型的权阈值进行了优化分析,建立了2种优化后的BP网络预测本构模型。结果表明,混合减震控制系统以位移、电压和速率等作为系统预测本构模型的神经元输入,可简化神经元的输入参量,方便工程应用,特别是经遗传算法优化的BP网络模型能够提高系统预测本构模型的精度和稳定性,可用于系统的优化设计和研发。（4）针对基本免疫克隆选择算法存在的一些问题,引入抗体浓度和自适应变异对其进行了改进,提出了一种改进的免疫克隆选择算法。将模态可控度作为优化配置的性能指标,以某实际典型输电塔结构为原型,采用文中改进的免疫克隆选择算法,对该结构模型中混合减震控制系统的配置数量和位置等进行了优化分析,研究了优化减震控制效果。结果表明,改进的免疫克隆选择算法具有丰富的种群多样性,寻优能力强,收敛速度快,经其计算得出的优化配置方案能够使结构获得较高的控制性能指标,减震控制效果提高。一般地,经过优化方案配置后结构的减震控制效果比未优化任意配置时可提高20%左右。（5）结合模糊控制和神经网络算法二者的优势,设计了一种适用于输电塔结构混合减震控制的模糊神经网络计算模型,采用上述改进的免疫克隆选择算法得到的最优配置方案,将文中研发的混合减震控制系统集成于上述典型输电塔模型结构之中,进行了输电塔结构地震响应混合减震控制的数值模拟,分析了减震控制规律和效果。结果表明,采用文中的模糊神经网络计算模型和优化配置的混合减震控制系统,可明显减小结构的地震响应,减震控制效果基本可达50%。（6）以某实际典型输电塔结构为原型,设计制作了一个相似比为1/15的输电塔缩尺模型结构,根据改进的免疫克隆选择算法对其优化配置了文中的混合减震控制系统,采用模糊神经网络控制算法,进行了模型结构在无控和受控时共18个工况下的模拟地震振动台试验,分析了无控时试验模型的动力响应和混合控制时减震系统对试验模型的减震控制效果。试验表明,文中的混合减震控制系统能够有效提高模型结构的整体性能,明显降低模型结构的地震响应,其中7度罕遇地震作用下结构的位移响应减震效果最大可达50%,8度罕遇地震作用下结构加速度响应减震效果最大可达42%,可见文中研发的混合减震控制系统和模糊神经网络控制算法减震控制效果明显,值得进一步研究和推广应用。
展猛[10]（2017）在《基于SMA-压电复合减震系统的电抗器结构地震响应控制研究》文中提出电抗器是电力系统中的重要设备之一,主要起着限流、滤波和补偿作用。一般由电抗器实体和支柱绝缘子组成,具有重心高,顶部质量大,支柱长细比大等特点,抗震性能较差。地震后常发生支柱绝缘子与电抗器组件连接部位被震坏等现象。而随着我国电网容量的大幅增加以及电压等级的不断提高,电抗器电压等级及容量也不断提升,使得设备整体高度大幅度增高,对抗震性能的要求也越来越高。本文针对形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）被动减震装置和压电摩擦半主动减震装置存在的缺点,考虑电抗器设备特点和结构减震控制要求,研发了一种新型SMA-压电摩擦复合减震装置,并结合人工免疫算法、BP神经网络和模糊控制算法等智能控制技术,进行了基于电抗器结构的SMA-压电复合减震系统的一体化理论分析与试验研究。主要内容如下:（1）针对遗传算法容易陷入早熟收敛和群体多样性差的问题,基于生物免疫系统中的克隆选择、免疫记忆以及免疫自调节机理,提出了一种自适应免疫记忆克隆算法（AIMCA）。以模态可控度作为优化目标准则的影响因素,分别采用改进的遗传算法（IGA）和AIMCA,对一个85节点、288杆件的空间平板网架结构中减震装置的布置位置和数量进行了优化配置研究。结果表明,AIMCA适用范围广,特别是对于复杂工程结构减震装置的高维优化配置问题,AIMCA则表现出了比IGA更优异的性能,种群多样性更好,寻优能力更强,收敛速度更快,可以获得更大的性能指标值和更优的减震效果。（2）通过对研发的SMA-压电摩擦复合减震装置进行性能试验,分析了激励电压、加/卸载频率和位移幅值等对其单圈耗能能力、等效阻尼比及等效割线刚度的影响。结果表明,该复合减震装置可双向出力,滞回曲线饱满且对称性较好,加/卸载频率对复合减震装置的性能影响很小,说明其工作性能稳定,适用范围广;随着电压的增大,减震装置的绝对最大控制力呈线性增大,滞回面积逐渐增加,耗能能力不断提高。在位移幅值为12mm时,施加120V电压,耗能量可提高138.23%,等效阻尼比可提高94.23%,可见研发的复合减震装置耗能能力较好。（3）基于SMA和SMA-压电摩擦复合减震装置的试验结果,分别采用两种神经元输入策略,建立了相应的BP神经网络预测模型,并利用AIMCA对复合减震装置神经网络模型的权阀值进行了优化。结果表明,相比采用前前时刻和前时刻应力、应变以及本时刻应变作为神经元输入的SMA网络模型,以位移、速率和电压为神经元输入的复合减震装置预测模型由于减少了神经元输入参量,其预测精度有所降低,但便于工程应用,经优化的BP神经网络提高了复合减震装置预测模型的精度和稳定性。BP神经网络预测模型可综合考虑多种因素,较好地预测复合减震装置的出力,便于在MATLAB仿真中实现,为SMA复合类减震装置本构模型的建立和应用提供了新途径。（4）采用连续Bouc-Wen模型模拟结构的非线性恢复力,利用建立的优化BP神经网络模型确定复合减震装置的控制力,电压采用模糊控制输出,进行了一框架结构地震响应的混合半主动控制仿真分析。结果表明,基于复合减震装置的特点,结合人工免疫算法、BP神经网络和模糊控制技术建立的混合半主动控制系统可以根据结构的动力反应实时地调整压电摩擦单元的摩擦出力,便于实现结构的混合半主动控制。（5）设计制作了一个相似比1:2的10kV干式空心电抗器结构模型,对其进行了无控、被动控制和混合控制时的模拟地震振动台试验,分析了模型结构的动力特性变化规律和不同工况下的减震效果。结果表明,文中研制的SMA-压电摩擦复合减震装置可以有效地降低电抗器结构的动力反应,一般地,被动控制时位移和加速度的减震率可达40%,混合控制时可达50%。另外,试验后未见电抗器结构薄弱部位发生地震破坏,说明该复合减震系统可提高电抗器结构的抗震可靠性。
二、SMA阻尼器在土木结构被动控制中的运用（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、SMA阻尼器在土木结构被动控制中的运用（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）基于形状记忆合金的大型风力机复合材料叶片振动被动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 风力机叶片振动控制研究现状 |
| 1.2.1 振动控制方法 |
| 1.2.2 风力机叶片振动被动控制研究现状 |
| 1.2.3 风力机叶片振动主动控制研究现状 |
| 1.2.4 风力机叶片振动半主动控制研究现状 |
| 1.2.5 智能风力机叶片振动控制研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 典型的形状记忆合金唯象理论本构模型及超弹性模拟 |
| 2.1 形状记忆合金概述 |
| 2.1.1 形状记忆合金的主要特性 |
| 2.1.2 形状记忆合金的应用 |
| 2.2 典型的形状记忆合金唯象本构模型 |
| 2.2.1 早期的Auricchio模型 |
| 2.2.2 改进的Auricchio模型 |
| 2.2.3 ANSYS中 SMA的本构模型 |
| 2.3 基于ANSYS Workbench的 SMA伪弹耗能特性研究 |
| 2.3.1 大直径SMA棒材的力学性能 |
| 2.3.2 SMA垂直矫治曲的力学行为 |
| 2.3.3 超弹性SMA复合材料梁的静态响应分析 |
| 2.3.4 超弹性SMA复合材料梁的瞬态响应分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于ANSYS Workbench的三闭式 SMA 混杂复合材料箱型梁的有限元分析 |
| 3.1 模态分析 |
| 3.1.1 模态分析的有限元基本方程 |
| 3.1.2 SMA混杂复合材料箱型结构梁的有限元建模 |
| 3.1.3 模型验证 |
| 3.1.4 不同因素对箱型结构梁模态的影响规律 |
| 3.2 静态有限元分析 |
| 3.2.1 铺层方案的确定 |
| 3.2.2 不同因素对箱型结构梁在横向载荷下位移的影响规律 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 大型风力机复合材料叶片建模 |
| 4.1 叶片结构建模 |
| 4.1.1 叶片几何参数及翼型的选取 |
| 4.1.2 叶片截面空间坐标求解 |
| 4.1.3 叶片三维结构建模 |
| 4.1.4 结构网格划分 |
| 4.1.5 叶片结构布局型式 |
| 4.2 复合材料叶片铺层策略 |
| 4.2.1 材料属性 |
| 4.2.2 铺层方案 |
| 4.2.3 叶片铺层及局部细化 |
| 4.3 叶片模型验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SMA智能风力机复合材料叶片结构静/动力学分析 |
| 5.1 含SMA层复合材料叶片设计 |
| 5.2 风力机叶片载荷类型 |
| 5.2.1 气动力载荷 |
| 5.2.2 重力载荷 |
| 5.2.3 离心力载荷 |
| 5.3 SMA复合材料风力机叶片静态响应数值模拟 |
| 5.3.1 加载与求解 |
| 5.3.2 位移响应分析 |
| 5.3.3 应力响应分析 |
| 5.3.4 不同横向载荷作用下的静态响应 |
| 5.4 SMA复合材料风力机叶片谐响应分析 |
| 5.4.1 模态叠加法 |
| 5.4.2 施加谐波载荷并求解 |
| 5.4.3 谐响应分析之后处理 |
| 5.5 SMA复合材料风力机叶片随机振动分析 |
| 5.5.1 功率谱密度(PSD) |
| 5.5.2 分析步骤 |
| 5.5.3 SMA复合材料风力机叶片位移功率谱密度 |
| 5.6 不同铺设方案对叶片随机振动的影响规律 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 主要创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 1 发表论文 |
| 2 获得奖励情况 |
| 3 参与科研项目 |
（3）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 |
（4）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 |
（5）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 |
（6）新型SMA低摩擦自复位支撑的力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 形状记忆合金的特性 |
| 1.2.1 晶体结构转化 |
| 1.2.2 形状记忆效应 |
| 1.2.3 超弹性 |
| 1.3 形状记忆合金在被动控制中的研究及应用 |
| 1.3.1 SMA丝材在被动控制中的应用 |
| 1.3.2 SMA棒材在被动控制中的应用 |
| 1.3.3 SMA其他形式的元件在被动控制中的应用 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 SMA低摩擦自复位支撑的力学性能试验 |
| 2.1 新型自复位支撑的开发思路 |
| 2.2 新型自复位支撑的构造及工作原理 |
| 2.2.1 新型自复位支撑的构造 |
| 2.2.2 新型自复位支撑的工作原理 |
| 2.3 SMA丝材材性能试验 |
| 2.3.1 试验材料设计 |
| 2.3.2 试验方案 |
| 2.3.3 试验结果与分析 |
| 2.4 新型自复位支撑的加工及组装 |
| 2.4.1 新型自复位支撑的加工 |
| 2.4.2 新型自复位支撑的装配过程 |
| 2.5 新型自复位支撑试验概况 |
| 2.5.1 试验设计 |
| 2.5.2 试验装置 |
| 2.5.3 加载方式 |
| 2.5.4 应变片布置 |
| 2.5.5 材料参数 |
| 2.6 试验结果分析 |
| 2.6.1 滞回曲线 |
| 2.6.2 骨架曲线 |
| 2.6.3 割线刚度 |
| 2.6.4 滞回耗能 |
| 2.6.5 应力分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 SMA自复位支撑的参数化分析 |
| 3.1 新型自复位支撑有限元模型 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.2 材料属性 |
| 3.1.3 参数选取 |
| 3.2 试验与有限元结果对比 |
| 3.2.1 滞回曲线 |
| 3.2.2 骨架曲线 |
| 3.2.3 应力变化 |
| 3.3 影响因素分析 |
| 3.3.1 试件组设计 |
| 3.3.2 滞回曲线 |
| 3.3.3 骨架曲线 |
| 3.3.4 应力分析 |
| 3.3.5 滞回耗能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SMA自复位支撑的设计理论 |
| 4.1 设计理论的推导 |
| 4.1.1 力学性能对比 |
| 4.1.2 特征值推导 |
| 4.2 设计理论的提出 |
| 4.3 设计理论的验证 |
| 4.3.1 设计理论的试验验证 |
| 4.3.2 设计理论的有限元验证 |
| 4.4 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 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）一种新型可恢复变形SMA阻尼器力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 结构的振动控制 |
| 1.2.1 被动控制 |
| 1.2.2 主动控制 |
| 1.2.3 半主动控制 |
| 1.2.4 混合控制 |
| 1.2.5 智能控制 |
| 1.3 可恢复功能结构与构件研究现状 |
| 1.3.1 自复位耗能支撑 |
| 1.3.2 自复位阻尼器 |
| 1.4 形状记忆合金材料及特性 |
| 1.4.1 形状记忆合金 |
| 1.4.2 形状记忆效应 |
| 1.4.3 超弹性 |
| 1.4.4 高阻尼性能 |
| 1.5 SMA阻尼器类型及研究现状 |
| 1.5.1 SMA丝阻尼器 |
| 1.5.2 SMA棒材及板材阻尼器 |
| 1.5.3 SMA复合阻尼器 |
| 1.6 SMA阻尼器在振动控制中的研究现状 |
| 1.6.1 SMA阻尼器理论模型 |
| 1.6.2 SMA阻尼器设计及性能试验 |
| 1.6.3 带有SMA阻尼器的结构振动试验 |
| 1.6.4 SMA阻尼器在实际工程应用 |
| 1.7 研究意义及研究内容 |
| 1.7.1 研究意义和目的 |
| 1.7.2 主要研究内容及方法 |
| 2 新型阻尼器基材的力学性能试验及SMA本构模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超弹性SMA丝的力学性能试验 |
| 2.2.1 试验概况 |
| 2.2.2 参数的选取 |
| 2.2.3 试验结果及分析 |
| 2.3 SMA的本构模型 |
| 2.3.1 Tanaka模型 |
| 2.3.2 Liang and Rogers模型 |
| 2.3.3 Brinson模型 |
| 2.3.4 Graesser& Cozzarelli模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 新型SMA阻尼器的设计与试验及数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型自复位SMA阻尼器的设计 |
| 3.2.1 SMA阻尼器结构 |
| 3.2.2 SMA阻尼器工作原理 |
| 3.2.3 功能特点 |
| 3.3 新型自复位SMA阻尼器的性能试验 |
| 3.3.1 试验概况 |
| 3.3.2 参数的选取 |
| 3.3.3 试验结果及分析 |
| 3.4 新型自复位SMA阻尼器恢复力模型与验证 |
| 3.4.1 阻尼器的力学模型 |
| 3.4.2 阻尼器的数值模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 带有新型SMA阻尼器钢框架模型试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.3 试件设计及制作 |
| 4.3.1 试件设计参数的选择 |
| 4.3.2 试件的制作 |
| 4.4 试验加载装置及方案 |
| 4.4.1 试验加载装置与测量系统 |
| 4.4.2 试验加载方案 |
| 4.5 试验测点的布置 |
| 4.6 材料性能试验 |
| 4.7 试验现象及破坏模式 |
| 4.7.1试验钢框架F-1 |
| 4.7.2试验钢框架F-2 |
| 4.8 试验结果分析 |
| 4.8.1 荷载—位移曲线 |
| 4.8.2 骨架曲线 |
| 4.8.3 应变分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）SMA自复位耗能装置的研发及其在钢框架-支撑结构中抗震性能的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 选题依据 |
| 1.2 形状记忆合金材料简介 |
| 1.2.1 微观机理 |
| 1.2.2 超弹性效应 |
| 1.2.3 形状记忆效应 |
| 1.2.4 阻尼性能 |
| 1.3 形状记忆合金力学性能试验研究现状 |
| 1.4 形状记忆合金在土木工程振动控制中的研究现状 |
| 1.4.1 主动控制 |
| 1.4.2 半主动控制 |
| 1.4.3 被动控制 |
| 1.5 目前形状记忆合金在土木工程振动控制研究中的不足 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 形状记忆合金性能试验及本构模型研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 形状记忆合金的本构模型 |
| 2.2.1 SMA本构模型的基本类型 |
| 2.2.2 T-L-B系列本构模型 |
| 2.2.3 O-G-W系列本构模型 |
| 2.2.4 其他本构模型 |
| 2.2.5 本文拟修正本构模型 |
| 2.3 形状记忆合金物理性能试验 |
| 2.3.1 差示扫描量热法 |
| 2.3.2 SMA相变温度测试 |
| 2.4 形状记忆合金力学性能试验 |
| 2.4.1 SMA试样及试验装置 |
| 2.4.2 加载方案 |
| 2.4.3 试验曲线上有关参数约定 |
| 2.4.4 试验结果 |
| 2.4.5 SMA本构模型修正 |
| 2.4.6 试验结果与数值模拟结果对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于形状记忆合金的自复位耗能装置性能研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基于形状记忆合金的自复位耗能装置设计 |
| 3.2.1 SMA自复位耗能装置的基本构造 |
| 3.2.2 SMA自复位耗能装置的工作原理 |
| 3.3 材料性能试验 |
| 3.3.1 SMA丝力学性能试验 |
| 3.3.2 传力构件力学性能试验 |
| 3.4 形状记忆合金自复位耗能装置力学性能试验 |
| 3.4.1 关键特征参数 |
| 3.4.2 SMA自复位耗能装置及试验设备 |
| 3.4.3 试验方案 |
| 3.4.4 试验结果及分析 |
| 3.5 考虑多因素的SMA自复位耗能装置力学性能表达式及验证 |
| 3.6 数值模拟结果与试验结果对比分析 |
| 3.6.1 数值模型及相关参数的取值 |
| 3.6.2 数值模拟结果与试验结果对比 |
| 3.7 SMA耗能自复位装置力学模型 |
| 3.7.1 基本假定 |
| 3.7.2 理论模型 |
| 3.7.3 SMA耗能自复位装置设计步骤 |
| 3.7.4 设计算例 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 钢框架-支撑子结构试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 钢框架-自复位耗能支撑子结构设计 |
| 4.2.1 结构设计准则 |
| 4.2.2 构件截面设计 |
| 4.3 试验方案 |
| 4.3.1 整体试验模型及加载制度 |
| 4.3.2 测点布置 |
| 4.3.3 SF-CEB子结构柱轴压力的施加 |
| 4.4 钢框架-自复位耗能支撑子结构试验 |
| 4.4.1 材料性能试验 |
| 4.4.2 SF-CEB子结构试验过程及现象 |
| 4.5 试验结果分析 |
| 4.5.1 SF-CEB子结构位移分析 |
| 4.5.2 SF-CEB子结构应变分析 |
| 4.5.3 SF-CEB子结构梁-柱-自复位耗能支撑铰接节点夹角分析 |
| 4.5.4 SF-CEB子结构特征值分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钢框架-支撑子结构数值模拟及试验对比 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 自复位耗能支撑的等效数值模型 |
| 5.2.1 自复位耗能支撑的等效参数计算 |
| 5.2.2 自复位耗能支撑等效结果数值对比 |
| 5.3 钢框架-自复位耗能支撑子结构数值模型的建立及模拟 |
| 5.3.1 对比模型的建立 |
| 5.3.2 结果对比分析 |
| 5.4 钢框架-自复位耗能支撑子结构数值模拟及试验结果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 钢框架-支撑结构抗震性能化设计 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 我国基于性能的抗震设计的发展 |
| 6.3 基于性能的抗震设计基本内容 |
| 6.3.1 基于性能的抗震性能目标和性能水平 |
| 6.3.2 基于性能的抗震分析方法 |
| 6.3.3 基于性能的抗震设计方法 |
| 6.3.4 基于性能的抗震设计流程 |
| 6.4 工程应用案例 |
| 6.4.1 工程背景 |
| 6.4.2 SF-CB结构性能评估 |
| 6.4.3 SF-CB结构性能需求 |
| 6.5 铰接钢框架-自复位耗能支撑结构性能化分析 |
| 6.5.1 SF-CEB结构基本结构单元参数化分析 |
| 6.5.2 SF-CEB结构性能化设计 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（9）高压输电塔结构地震响应被动—半主动混合控制分析与试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 结构智能振动控制理论 |
| 1.3 智能材料在结构振动控制中的应用 |
| 1.3.1 形状记忆合金 |
| 1.3.2 压电材料 |
| 1.4 智能优化及控制算法研究现状 |
| 1.4.1 遗传算法 |
| 1.4.2 人工免疫算法 |
| 1.5 输电塔结构抗震研究现状 |
| 1.5.1 被动控制 |
| 1.5.2 主动控制 |
| 1.5.3 半主动控制 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 2 混合减震控制系统的设计与性能试验 |
| 2.1 压电堆驱动器 |
| 2.2 SMA丝超弹性性能试验研究 |
| 2.2.1 试验材料与设备 |
| 2.2.2 试验工况 |
| 2.2.3 试验结果与分析 |
| 2.3 混合减震系统设计与工作原理 |
| 2.3.1 构造设计与工作原理 |
| 2.3.2 加工制作 |
| 2.4 能源提供 |
| 2.4.1 光伏发电系统原理 |
| 2.4.2 独立光伏发电系统的设计 |
| 2.5 混合减震控制系统力学性能试验研究 |
| 2.5.1 预压力的施加 |
| 2.5.2 设计参数 |
| 2.5.3 加载方案 |
| 2.5.4 试验结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3 基于遗传算法优化的混合减震系统BP神经网络本构模型 |
| 3.1 遗传算法原理 |
| 3.2 BP神经网络算法原理 |
| 3.3 遗传算法优化的BP神经网络算法 |
| 3.4 基于遗传算法优化的SMABP神经网络本构模型 |
| 3.4.1 确定BP网络结构 |
| 3.4.2 训练样本采集与处理 |
| 3.4.3 仿真结果比较与分析 |
| 3.4.4 确定遗传算法优化参数 |
| 3.5 基于遗传算法优化的混合减震控制系统BP神经网络本构模型 |
| 3.5.1 网络结构 |
| 3.5.2 样本数据 |
| 3.5.3 优化参数 |
| 3.5.4 仿真结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4 基于改进的免疫克隆选择算法的输电塔结构混合减震系统优化配置研究 |
| 4.1 基本免疫克隆选择算法 |
| 4.1.1 基本免疫克隆选择算法的流程 |
| 4.1.2 基本免疫克隆选择算法的存在问题 |
| 4.2 改进的免疫克隆选择算法 |
| 4.2.1 抗体与抗体之间的亲和度 |
| 4.2.2 实数编码 |
| 4.2.3 Logistic混沌序列初始化抗体群 |
| 4.2.4 变异算子的改进 |
| 4.2.5 改进后的免疫克隆算法步骤 |
| 4.3 优化准则 |
| 4.4 混合减震控制系统优化配置算例分析 |
| 4.4.1 优化模型 |
| 4.4.2 优化结果与分析 |
| 4.4.3 优化控制分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 5 结构地震响应模糊神经网络控制系统 |
| 5.1 受控系统的状态空间模型 |
| 5.1.1 状态空间的基本概念 |
| 5.1.2 振动控制状态方程 |
| 5.1.3 状态空间模型建立 |
| 5.1.4 控制力位置矩阵建立 |
| 5.2 模糊控制基本原理 |
| 5.3 模糊神经网络控制原理 |
| 5.4 模糊神经网络控制流程 |
| 5.5 模糊神经网络控制系统的设计 |
| 5.5.1 LQR最优主动控制训练样本 |
| 5.5.2 基于自适应模糊神经推理系统的控制仿真 |
| 5.6 算例分析 |
| 5.6.1 模型选取 |
| 5.6.2 生成LQR主动最优控制训练样本 |
| 5.6.3 训练模糊神经推理系统 |
| 5.6.4 模糊神经网络控制仿真分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 6 高压输电塔结构地震响应混合减震控制试验研究 |
| 6.1 试验装置与设备 |
| 6.1.1 试验模型 |
| 6.1.2 混合减震控制系统布置与安装 |
| 6.2 试验装置 |
| 6.2.1 试验设备 |
| 6.2.2 驱动电源的设计 |
| 6.2.3 控制系统 |
| 6.3 传感器布置及试验工况 |
| 6.3.1 传感器布置 |
| 6.3.2 试验工况 |
| 6.4 控制流程 |
| 6.5 试验结果与分析 |
| 6.5.1 动力特性分析 |
| 6.5.2 动力反应分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）基于SMA-压电复合减震系统的电抗器结构地震响应控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 智能混合控制技术 |
| 1.3 智能材料及其在结构振动控制中的应用 |
| 1.3.1 形状记忆合金 |
| 1.3.2 磁流变 |
| 1.3.3 压电陶瓷 |
| 1.3.4 磁致伸缩材料 |
| 1.4 智能复合减振技术研究现状 |
| 1.4.1 SMA复合基础隔震装置 |
| 1.4.2 SMA摩擦复合阻尼器 |
| 1.4.3 其它SMA复合减震装置 |
| 1.4.4 压电陶瓷复合减振装置 |
| 1.4.5 SMA-压电摩擦复合减震装置 |
| 1.5 智能优化方法 |
| 1.5.1 遗传算法 |
| 1.5.2 人工免疫算法 |
| 1.6 电抗器结构的抗震研究现状 |
| 1.6.1 电抗器的种类和功能 |
| 1.6.2 电抗器结构的震害研究 |
| 1.7 本文研究内容 |
| 2 自适应免疫记忆克隆算法 |
| 2.1 生物免疫系统 |
| 2.1.1 免疫系统组成、功能与特点 |
| 2.1.2 免疫系统工作原理 |
| 2.1.3 免疫应答 |
| 2.2 人工免疫算法理论 |
| 2.2.1 AIS算法的描述 |
| 2.2.2 AIS算法的特点 |
| 2.2.3 基本克隆选择算法 |
| 2.3 自适应免疫记忆克隆算法 |
| 2.3.1 亲和度函数构造 |
| 2.3.2 混沌序列初始化抗体群 |
| 2.3.3 变异算子的改进 |
| 2.3.4 实现步骤 |
| 2.4 二维函数测试 |
| 2.4.1 测试函数 |
| 2.4.2 GA的改进 |
| 2.4.3 参数设定 |
| 2.4.4 测试结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于AIMCA的工程结构减震装置优化设计 |
| 3.1 受控结构运动状态方程 |
| 3.1.1 振动控制状态方程 |
| 3.1.2 控制力位置矩阵建立 |
| 3.2 改进的遗传算法 |
| 3.2.1 传统遗传算法交叉与变异 |
| 3.2.2 改进编码方式 |
| 3.2.3 改进交叉算子 |
| 3.2.4 改进变异算子 |
| 3.3 优化准则 |
| 3.4 优化算例 |
| 3.4.1 空间网架模型 |
| 3.4.2 算法参数 |
| 3.4.3 优化结果与分析 |
| 3.5 优化结果控制分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 SMA-压电摩擦复合减震装置的设计与力学性能试验 |
| 4.1 压电陶瓷驱动器 |
| 4.1.1 工作原理 |
| 4.1.2 使用要求 |
| 4.2 SMA-压电摩擦复合减震装置 |
| 4.2.1 构造设计 |
| 4.2.2 工作原理 |
| 4.2.3 加工制作 |
| 4.3 SMA丝超弹性性能试验 |
| 4.3.1 试验材料与设备 |
| 4.3.2 试验工况 |
| 4.3.3 试验结果与分析 |
| 4.4 SMA-压电摩擦复合减震装置性能试验 |
| 4.4.1 预压力的施加 |
| 4.4.2 设计参数 |
| 4.4.3 加载方案 |
| 4.4.4 试验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于AIMCA的复合减震装置神经网络本构模型 |
| 5.1 SMA本构模型 |
| 5.1.1 唯象理论模型 |
| 5.1.2 四折线简化模型 |
| 5.2 AIMCA优化BP网络算法 |
| 5.2.1 BP网络算法原理 |
| 5.2.2 BP网络算法的缺点 |
| 5.2.3 AIMCA优化BP网络算法 |
| 5.3 SMA神经网络本构模型 |
| 5.3.1 确定BP网络结构 |
| 5.3.2 训练样本采集与处理 |
| 5.3.3 仿真结果比较与分析 |
| 5.4 AIMCA优化的复合减震装置BP网络本构模型 |
| 5.4.1 网络结构 |
| 5.4.2 样本数据 |
| 5.4.3 优化参数 |
| 5.4.4 仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 SMA-压电摩擦复合减震装置的减震性能分析 |
| 6.1 BOUC-WEN恢复力模型 |
| 6.2 非线性结构振动控制运动状态方程 |
| 6.3 控制策略 |
| 6.3.1 控制过程 |
| 6.3.2 模糊控制器设计 |
| 6.4 算例分析 |
| 6.4.1 地震波选取 |
| 6.4.2.单自由度弹性结构 |
| 6.4.3.非线性结构分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 干式空心电抗器结构减震控制试验 |
| 7.0 试验模型 |
| 7.1 减震装置安装 |
| 7.2 试验装置及设备 |
| 7.2.1 振动台系统 |
| 7.2.3 仿真控制系统 |
| 7.3 传感器布置及试验工况 |
| 7.3.1 传感器布置 |
| 7.3.2 试验工况 |
| 7.4 控制流程 |
| 7.5 试验结果与分析 |
| 7.5.1 动力特性分析 |
| 7.5.2 动力反应分析 |
| 7.5.3 试验与仿真对比 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表论文情况 |
| 攻读博士期间参与科研项目情况 |
| 专利申请情况 |
四、SMA阻尼器在土木结构被动控制中的运用（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]基于形状记忆合金的大型风力机复合材料叶片振动被动控制研究[D]. 曾令旗. 青岛科技大学, 2021(02)
- [3]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
- [4]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)
- [5]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)
- [6]新型SMA低摩擦自复位支撑的力学性能研究[D]. 顾琦. 南昌大学, 2020(01)
- [7]一种新型可恢复变形SMA阻尼器力学性能研究[D]. 蒋欣欣. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [8]SMA自复位耗能装置的研发及其在钢框架-支撑结构中抗震性能的应用研究[D]. 李然. 东南大学, 2019(01)
- [9]高压输电塔结构地震响应被动—半主动混合控制分析与试验[D]. 余滨杉. 西安建筑科技大学, 2018(06)
- [10]基于SMA-压电复合减震系统的电抗器结构地震响应控制研究[D]. 展猛. 西安建筑科技大学, 2017(06)