易拉罐耗能試驗研究及其減震應用.pdf

1、沖擊能量吸收性能對于結構的沖擊、爆炸等極端載荷工況下的安全性能至關重要。薄壁圓柱殼由于具有較高的能量吸收效率，且能夠明顯降低沖擊碰撞反力，已經成為工程中廣泛應用的和重要的沖擊能量吸收結構形式。目前對于理解圓柱殼結構在沖擊載荷下的能量吸收機理和變形模式，提出具有高能量吸收性能的新型結構形式，一直是科研工作者及工程師關心的問題。
　　對于易拉罐這種日常生活中常見的圓柱殼形狀的物體到目前為止尚無研究及其利用的先例。因此本課題深入研究了易

2、拉罐在軸向受壓條件下的耗能特征，利用易拉罐具有薄壁圓柱殼軸壓變形時所具有的特點，分析易拉罐變形時每個階段的機理，并且聯系折疊能理論得出各種易拉罐的耗能公式。除此之外，本文將易拉罐作為一種耗能元件應用于相鄰建筑的減震，通過易拉罐對建筑物的被動控制，可以有效減小相鄰建筑在地震作用下的地震響應。
　　本文的主要研究工作和成果如下:
　　1.通過壓縮試驗得出各種不同尺寸空易拉罐的耗能量，利用薄壁圓柱殼耗能理論推出空易拉罐的耗能公式并

3、且計算出各類型空易拉罐的耗能量，將實驗值與理論值進行對比，驗證了所推易拉罐耗能公式的正確性。
　　2.對空易拉罐的耗能進行增強措施，本文在空易拉罐內填充瀝青、沙，并且在外壁纏繞鐵絲，通過實驗得出耗能量并且與空易拉罐實驗值進行對比，聯系空易拉罐耗能公式推出內部填充瀝青、沙兩種增強型易拉罐的耗能公式。
　　3.利用ANSYS建立了一組相鄰建筑模型，在地震波作用下，通過比較相鄰建筑在未安置易拉罐與安置易拉罐兩種情況下的地震響應，反