当前位置: X-MOL 学术Front. Mater. › 论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Seismic Performance of Ni-Ti SMA Wires Equipped in the Spatial Skeletal Structure
Frontiers in Materials ( IF 2.6 ) Pub Date : 2021-09-13 , DOI: 10.3389/fmats.2021.704207
Yang Liu , Tao Yang , Binbin Li , Bo Liu , Wentao Wang , Sheliang Wang

Nickel Titanium (Ni-Ti) Shape Memory Alloy (SMA) can be used to limit response of structure during external disturbances such as large seismic events. This paper presents a seismic performance study of Ni-Ti SMA wires equipped in the spatial skeletal structure. First, an improved Graesser-Cozzarelli (G-C) numerical constitutive model of the Austenitic phase of NiTi SMA wire is established. By contrast, the model based on uniaxial cyclic loading experimental tests is demonstrated as feasibility and validity. Next, a method consisting of a three-layer steel spatial skeletal structure model equipped with SMA wires is employed for simulation and experimental tests. According to the obtained constitutive numerical model, the simulation program of vibration control is written to simulate the effect of vibration control of seismic EL-centro wave. Furthermore, a shaking table experimental test was designed to verify the vibration control effect under the same action of seismic EL-centro wave. By comparison of the results of the numerical simulation and shaking table test, dynamic responses of the displacement and acceleration for different floors with control and without control was concluded. The superior superelastic properties of SMA wires used in passive control are investigated and the correctness of the constitutive numerical model are verified as well. The results show that such a comprehensive analysis integrates seismic-resistant behavior of Ni-Ti SMA wires in this type of structure. Besides, proposed method has broad application prospects to address the issues in passive control field of building structures.



中文翻译:

空间骨架结构中镍钛SMA丝的抗震性能

镍钛 (Ni-Ti) 形状记忆合金 (SMA) 可用于限制结构在外部干扰(例如大型地震事件)期间的响应。本文介绍了空间骨架结构中配备的 Ni-Ti SMA 线的抗震性能研究。首先,建立了 NiTi SMA 线奥氏体相的改进 Graesser-Cozzarelli (GC) 数值本构模型。相比之下,基于单轴循环加载实验测试的模型被证明是可行和有效的。接下来,采用由配备 SMA 线的三层钢空间骨架结构模型组成的方法进行模拟和实验测试。根据得到的本构数值模型,编写了振动控制仿真程序,模拟了地震EL-中心波的振动控制效果。此外,还设计了振动台实验测试,验证了在地震EL-中心波作用下的振动控制效果。通过数值模拟和振动台试验结果的对比,得出了不同楼层有控制和无控制时位移和加速度的动态响应。研究了用于被动控制的 SMA 线的优越超弹性性能,并验证了本构数值模型的正确性。结果表明,这种综合分析综合了镍钛 SMA 线在此类结构中的抗震性能。此外,所提出的方法对于解决建筑结构被动控制领域的问题具有广阔的应用前景。设计了振动台实验测试,验证了在地震EL-中心波相同作用下的振动控制效果。通过数值模拟和振动台试验结果的对比,得出了不同楼层有控制和无控制时位移和加速度的动态响应。研究了用于被动控制的 SMA 线的优越超弹性性能,并验证了本构数值模型的正确性。结果表明,这种综合分析综合了镍钛 SMA 线在此类结构中的抗震性能。此外,所提出的方法对于解决建筑结构被动控制领域的问题具有广阔的应用前景。设计了振动台实验测试,验证了在地震EL-中心波相同作用下的振动控制效果。通过数值模拟和振动台试验结果的对比,得出了不同楼层有控制和无控制时位移和加速度的动态响应。研究了用于被动控制的 SMA 线的优越超弹性性能,并验证了本构数值模型的正确性。结果表明,这种综合分析综合了镍钛 SMA 线在此类结构中的抗震性能。此外,所提出的方法对于解决建筑结构被动控制领域的问题具有广阔的应用前景。通过数值模拟和振动台试验结果的对比,得出了不同楼层有控制和无控制时位移和加速度的动态响应。研究了用于被动控制的 SMA 线的优越超弹性性能,并验证了本构数值模型的正确性。结果表明,这种综合分析综合了镍钛 SMA 线在此类结构中的抗震性能。此外,所提出的方法对于解决建筑结构被动控制领域的问题具有广阔的应用前景。通过数值模拟和振动台试验结果的对比,得出了不同楼层有控制和无控制时位移和加速度的动态响应。研究了用于被动控制的 SMA 线的优越超弹性性能,并验证了本构数值模型的正确性。结果表明,这种综合分析综合了镍钛 SMA 线在此类结构中的抗震性能。此外,所提出的方法对于解决建筑结构被动控制领域的问题具有广阔的应用前景。研究了用于被动控制的 SMA 线的优越超弹性性能,并验证了本构数值模型的正确性。结果表明,这种综合分析综合了镍钛 SMA 线在此类结构中的抗震性能。此外,所提出的方法对于解决建筑结构被动控制领域的问题具有广阔的应用前景。研究了用于被动控制的 SMA 线的优越超弹性性能,并验证了本构数值模型的正确性。结果表明,这种综合分析综合了镍钛 SMA 线在此类结构中的抗震性能。此外,所提出的方法对于解决建筑结构被动控制领域的问题具有广阔的应用前景。

更新日期:2021-09-13
down
wechat
bug