菱形开孔剪切钢板阻尼器的形状优化研究

来源：计算力学学报杂志2018年第4期北京时间：

作者：陈聪,吕西林,陈云

单位：浙江科技学院 中德工程师学院, 杭州 310023,同济大学 土木工程防灾国家重点实验室, 上海 200092,同济大学 土木工程防灾国家重点实验室, 上海 200092,海南大学 土木建筑工程学院, 海口 570228

摘要：矩形钢板阻尼器在剪力作用下耗能腹板各处受力不均匀，部分区域率先进入塑性而破坏，造成材料浪费甚至阻尼器延性欠佳。为使剪切钢板阻尼器充分发挥材料性能，可将矩形腹板开菱形孔，形成中部菱形孔钢板阻尼器，或两端去除半菱形，形成X型钢板阻尼器。然而，孔洞最优形状鲜有研究，而形状优化方法也很少提及。为了使菱形开孔剪切钢板阻尼器达到更好的滞回性能，对中部菱形孔和X型两种腹板开孔形式的阻尼器进行形状优化。在与试验结果验证的基础上，基于ABAQUS软件平台建立有限元分析模型，利用PYTHON语言开发了一种脚本优化方法，并与软件优化模块对比，分析优化前后的塑性分布和滞回耗能。结果表明，优化后最大塑性应变减小，塑性分布更均匀，利用脚本方法优化后的滞回曲线更饱满，耗能更好，为菱形开孔剪切型阻尼器的设计和优化提供了参考。

关键词：ABAQUS,PYTHON,菱形开孔,金属阻尼器,形状优化,

基金资助：国家自然科学基金（51261120377，51408170）；浙江省自然科学基金青年基金（LQ18E080007）资助项目.