一种新型非线性弹簧的限位性能研究

陈政清; 曾炯坤; 裴炳志; 张门哲

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一种新型非线性弹簧的限位性能研究

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低阻尼柔性结构在外界荷载激励下可能产生大幅位移,严重情况下将造成构件损伤,导致结构失效或破坏.研究了一种双向运动的非线性弹簧限位器对柔性结构的缓冲限位性能,推导并采用拟静力试验验证了该装置的出力与变形的理论计算公式.最后基于单自由度主结构模型,对比分析了线性与非线性限位器对主结构的缓冲限位性能,并研究了非线性弹簧刚度对其性能的影响.结果表明:非线性弹簧本构理论式与试验值存在一定差异,并据此提出考虑初位移的理论计算式.在初位移较小时,两种理论计算式均可作为工程运用时的理论依据.非线性弹簧限位器具有准零刚度的特性,在限位器开始工作时,非线性弹簧限位器能够较平缓地降低主结构运动速度.在随机荷载作用下,非线性弹簧具有与线性弹簧相当的限位能力,且能显著减小对结构的反冲作用,同时合理地设置非线性弹簧刚度不仅能有效控制主结构位移,而且能减少非线性弹簧限位器对主结构的反冲力.

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来源
《振动与冲击》 |2020年第23期|1-7|共7页
作者
陈政清; 曾炯坤; 裴炳志; 张门哲;
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作者单位

湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082;

湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082;

中南勘察设计院集团有限公司武汉430074;

湖北省交通投资集团有限公司武汉430051;

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正文语种 chi
中图分类耐震、隔震、防爆结构;
关键词
结构振动; 非线性弹簧; 加载试验; 限位性能; 反冲力;

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