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形状记忆合金增强复合材料梁及其振动半主动控制

邵兵  
【摘要】: 智能结构系统(Smart/Intelligent Structures and Systems)是一门新兴起的多学科交叉的综合学科。自本世纪80年代以来,特别是在航空航天等高科技领域,由于其具有自诊断(Self-Diagnosis)、自修复(Self-Renovation)、自适应(Self-Adaptation)等功能,使其应用前景极为广阔。形状记忆合金(Shape Memory Alloy)材料作为智能结构材料的一种也有很大的发展前途。 本文主要研究一种形状记忆合金材料(SMA)混杂层合梁的特性,并在此基础上应用半主动控制对梁的自由振动频率进行控制。 首先建立了适合于混杂层合梁中SMA纤维计算的SMA一维本构模型,分析可知SMA的杨氏模量及回复应力与温度、初始应变有关。 其次建立了SMA纤维混杂层合梁的振动方程,在此基础上得出以下结论:SMA纤维能够较大地提高梁的自由振动频率; 太原理工大学硕士学位论文 计算梁的频率时考虑了剪切效应;采用小挠度变形理论。 最后用半主动控制算法对含SMA纤维混杂层合梁的频率 进行动态调控,并且用仿真软件进行系统仿真。研究表明,振 动半主动控制算法可以有效控制梁的自由振动频率并且比主动 控制更加适用。


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