(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111406039.X (22)申请日 2021.11.24 (71)申请人 昆明理工大 学 地址 650093 云南省昆明市五华区学府路 253号 (72)发明人 蔡正　潘文　刘大路　苏何先　 赖正聪　 (74)专利代理 机构 昆明明润知识产权代理事务 所(普通合伙) 53215 代理人 马海红 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种阻尼器缩尺模型等效方法 (57)摘要 本发明涉及一种阻尼器缩尺模 型等效方法， 属于结构模型试验领域。 其特征是： 将等效构件 中段部分进行弯折， 从而使等效构 件在两端施加 轴向力时更容易屈服， 进而模拟模 型试验用阻尼 器的力学性能。 由已知的屈服力并通过几何及物 理方程确定等效构件中段弯折高度， 将弯折后的 等效构件分为弯曲段和直线 段； 由已知的屈服位 移并通过虚功原理计算弯曲段弯折的角度和 弧 长。 本发明的优越性在于： 可以准确模拟极小吨 位阻尼器的屈服力及屈服位移， 进而在试验中准 确判定阻尼器的屈服状态。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 114065544 A 2022.02.18 CN 114065544 A 1.一种阻尼器缩尺模型等效方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： 步骤一： 取一根直杆作为阻尼器并确定直杆横截面尺寸， 将阻尼器中段沿对称轴进行 弯折， 弯曲段弧顶 为B点， 弯 折起点为C点， 对两端施加一对大小相等、 方向相反的轴力， 并取 半结构进 行分析， 由于对称结构在正对称荷载下对称轴处剪力为0， 故根据屈服承载力相似 可得式(1)， 将式(1)变形 可确定弯曲段弧顶 距直杆轴线段的垂直距离 Δ， 式中： M——弯曲段弯 矩； W——抗弯截面系数； A——截面面积； fy——阻尼器屈服强度； d——阻尼器横截面 直径； F——设计屈服力； 步骤二： 选定一种制作阻尼器的材料并获取该材料屈服强度、 弹性模量及剪切模量， 通 过相似关系对阻尼器原型进行缩尺确定阻尼器模型的设计参数， 包括刚度、 屈服力， 取整段 阻尼器半结构进行计算， 再将半结构分为弯曲段和直线段， 通过虚功原理算出弯曲段水平 位移ΔL1， 式中： Mp、 ——实际荷载和单位荷载作用下弯 矩； FNp、 ——实际荷载和单位荷载作用下轴力； FQp、 ——实际荷载和单位荷载作用下剪力； E——弹性模量； I——截面惯性矩； G——剪切模量； k——剪应力不均匀分布系数； 将上式对弧长积分转换为对角度积分 则弯矩项为： 轴力项为： 剪力项为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114065544 A 2直线段变形ΔL2可通过材料力学公式算出： 式中： R——弯曲段圆弧半径； θ ——以圆心为原点， 弯折 起点C距弯曲段弧顶B的角度； α ——以圆心为原点， 弯折 起点C距弯曲段任一 点的角度； L——半结构直线段长度； 故ΔL＝2(ΔL1+ΔL2)即为阻尼器屈服位移， 角度 θ和弯曲半径R为相关变量， R随着角度 θ 改变而改变， 通过调整 θ使阻尼器屈服 位移ΔL达 到设计屈服 位移。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114065544 A 3