负刚度扭转超结构力学性能研究

作     者：王钦泽 韩宾 郑培远 刘志鹏 张琦 WANG Qinze;HAN Bin;ZHENG Peiyuan;LIU Zhipeng;ZHANG Qi

作者机构：西安交通大学机械工程学院西安710049 

基　　金：国家自然科学基金(52250287) 

出 版 物：《应用数学和力学》 (Applied Mathematics and Mechanics)

年 卷 期：2024年第45卷第8期

页      码：1082-1095页

摘      要：通过屈曲变形实现非损伤耗散能量的负刚度超结构,为可重复使用的缓冲防护器件提供了新的设计思路,但其耗散能力较弱、难以过载保护的缺点限制了实际应用.为增强耗能性能及最大允许变形量,将负刚度铰接梁与具有压扭效应的斜杆串联组合,设计了一种负刚度扭转超结构,通过引入扭转变形缓解了过载导致的应力集中.建立了负刚度扭转单元模型,通过刚度匹配设计实现了对力学性能的调控,使负刚度扭转超结构表现出突跳行为,产生加卸载曲线不重合的迟滞现象,从而极大地提高了能量耗散能力.通过结构参数及刚度关系的优化设计,负刚度扭转超结构的最大等效压缩应变可达71%,相同层数下,能量耗散能力可以达到传统屈曲梁超结构的两倍.

主 题 词：负刚度 扭转超结构 串联设计 能量耗散 

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.21656/1000-0887.450082

馆 藏 号：203140774...