高比刚度撑杆多稳态跳变及滞后阻尼特性

摘要

高比刚度高负载桁架结构受扰动后持续低衰减振动,将加剧结构疲劳乃至破坏.本文设计了一种高比刚度撑杆,其中将可变边界钢制压杆内置于铝质圆壳;有限元模拟循环载荷作用,金属圆壳总处于线弹性状态,可变边界压杆稳态则随载荷循环跳变,该类撑杆力-位移关系具有初始高刚度,整体上形成滞后回环;同时,发展了层合结构弯曲与压杆稳定分析方法,给出了该撑杆结构参数与其屈曲、后屈曲及滞后特性间的解析关系.将该撑杆用于典型铝质桁架,结构整体比刚度与全铝桁架接近,有限元模拟扰动下桁架自由衰减,采用新型撑杆桁架振动频率与传统弹塑性结构一致,衰减速率则数倍于传统弹塑性结构,新型撑杆保持高比刚度同时为桁架提供了高阻尼性能.