目前,耗能减震技术已经在结构应用上得到广泛发展,但是,在我国耗能减震技术还是尚未成熟,阻尼器的性能难以得到保障。剪切型软钢阻尼器构造简单、性能稳定、性能能力强、受激励频率的影响较小,不会影响结构的周期和振型,并且具有良好耐久性等特点。本文主要研究由低屈服点软钢LY160作为焊接剪切型阻尼器的耗能板,运用数值模拟和实验测量方法相结合,对焊接剪切型阻尼器的耗能减震性能和焊接残余应力分布规律进行研究。对本文主要研究内容如下:(1)分析焊接剪切型的阻尼器的构造型式、减震机制以及焊接带来的破坏,设计出两种耗能板不同材料的软钢阻尼器和普通钢板阻尼器,利用有限元模拟ABAQUS进行数值模拟,模拟两种不同耗能板材料的阻尼器的滞回性能和耗能性能的影响,耗能板为低屈服点软钢的阻尼器时耗能减震性能是否更优秀,确定剪切型钢板阻尼器的选材。(2)通过SYSWELD焊接数值模拟,实现热源在焊接构件上移动模拟焊接过程,首先通过控制三组不同大小的焊接电流和三组不同的预热温度下,进行热耦合分析温度场和焊接残余应力的分布规律,以及控制焊接电流和预热温度是否能有效减小焊接热影响,可为后续提供制作完善软钢阻尼器性能。(3)进行二氧化碳气体保护焊接试验和激光焊接实验,对构件的宏观和微观观察,研究焊接技术的不同,观察焊接热影响的差异;对比数据,分析焊接技术的提升是否能有效的减小焊接热影响。测量母材区、焊接热影响区、焊接融合区的维氏硬度,分析比较各个区域的维氏硬度大小,知道各区域焊接的柔韧性变化,做好预先焊接准备,避免焊接破环发生。(4)通过盲孔法测量焊接残余应力的大小分布状况,验证焊接模拟的准确性。为后续设计阻尼器与焊接残余应力相关研究提供参考。计算结果研究表明:(1)LY160低屈服点软钢为耗能板的剪切型软钢阻尼器具有更好的滞回性能以及耗能减震能力。(2)在软钢阻尼器焊接模拟方面,焊接电流的大小对焊接残应力的大小和分布有很大影响,在实际生产中,满足焊接要求情况下可以采用较小的焊接电流有效控制减小焊接作用对阻尼器的热影响。(3)软钢阻尼器焊接前预热温度对温度场和焊接应力有明显的差别,适当的预热温度可以减小焊接残余应力,过高的预热温度反而大幅度增加软钢阻尼器的焊接残余应力,给阻尼器结构性能带来一定程度的不利影响。在后续软钢阻尼器制作中可以采用适当的焊接预热温度有效的减小焊接热影响。(4)不同的焊接技术方法,焊接热影响的出现不可避免,气保焊接技术和激光焊接技术的焊接过程中,焊缝及焊缝热影响区出现粗大的魏氏体、贝氏体,影响焊接结构,结构柔韧性变差,容易出现疲劳失效。二氧化碳气体保护弧焊接维氏硬度最大值在焊接热影响区,激光焊接是在金属融合,在实际焊接阻尼器过程中,应更注意该区域的焊接,避免焊接疲劳破坏。相较于传统焊接工艺而言,激光焊接熔池更小,冷却速度快,激光焊接的热影响区域较小,一般在1-1.5mm。(5)采用盲孔法测量焊接残余应力与数值模拟基本一致,误差在5%以内。通过本文研究,可以证实剪切型软钢阻尼器的耗能减震性能的优秀,初步了解阻尼器焊接残余应力的分布规律,对未来更深入研究设计软钢阻尼器或者其焊接残余应力的分布、控制、减小等问题提供参考,有利于阻尼器产品性能的完善。