室溫下大尺寸Zn-22Al合金的力學(xué)性能研究及減震性能分析.pdf

1、Zn-22Al合金具有低的屈服應(yīng)力、高的延展性和不易加工硬化的特性，是一種很有潛力的金屬耗能器材料，有著很大的發(fā)展空間，可以預(yù)見其在結(jié)構(gòu)耗能減震領(lǐng)域會(huì)有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。但是，目前國(guó)內(nèi)，室溫下大尺寸Zn-22Al合金試件，是否具有較好的性能研究極少，尤其是否可以滿足用到實(shí)際結(jié)構(gòu)中進(jìn)行抗震的研究更少。
　　 本文通過嘗試不同的加工工藝來獲得大尺寸Zn-22AI合金試件，分析和研究室溫下大尺寸Zn-22AI合金試件的拉伸、壓

2、縮力學(xué)性能以及其超塑性，并利用有限元軟件分析模擬了Zn-22AI合金阻尼器板的減震效果。
　　 以拉伸實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，制備了不同工藝的拉伸試樣，測(cè)定了Zn-22Al合金在不同應(yīng)變速率下的斷后延伸率、流變應(yīng)力以及材料彈性模量與泊松比等，得到了最大延伸率213％；對(duì)比了不同應(yīng)變速率下的彈性模量，不同應(yīng)變速率對(duì)彈性模量會(huì)產(chǎn)生影響，但結(jié)果差別不大；獲得了可參考的彈性模量、泊松比和剪切模量；分析了合金的流變應(yīng)力，最小為97Mpa，最大為365

3、Mpa；得到了合金的規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2最小值為60Mpa以及最大抗拉強(qiáng)度為374Mpa，可供實(shí)際工程參考。
　　 以壓縮實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，制備了不同工藝的壓縮試樣，測(cè)試和分析了不同應(yīng)變速率下壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線、壓縮真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線以及壓縮流變應(yīng)力變化趨勢(shì)；最后對(duì)不同應(yīng)變速率下規(guī)定非比例壓縮強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試。不同加工工藝下，壓縮流變應(yīng)力均隨著應(yīng)變速率的增大而增大；最大壓縮流變應(yīng)力為313Mpa，最小為119Mpa；不同工藝下，

4、規(guī)定非比例壓縮強(qiáng)度都隨著應(yīng)變速率的增大而增大，合金的規(guī)定非比例壓縮強(qiáng)度RPc0.2最小值為118Mpa。
　　 利用實(shí)驗(yàn)得到的相關(guān)參數(shù)，采用有限元軟件ANSYS對(duì)一八層鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力時(shí)程分析，得出了該結(jié)構(gòu)在多遇和罕遇地震下的地震響應(yīng)，分析了Zn-22Al合金的減震性能，并比較了層層設(shè)置阻尼器與隔層設(shè)置阻尼器的減震效果。得出Zn-22Al合金阻尼器板具有良好的減震性能。
　　 通過實(shí)驗(yàn)研究和有限元分析獲得了以上成果，