形状记忆合金超弹性的Preisach滞回模型

目的以形状记忆合金（SMA）单向拉伸试验结果为基础，建立其超弹性的Preisach滞回模型方法以Preisach滞回理论为基础，采用数值分析和实验验证相结合的方法．创建了SMA超弹性一维滞回模型在完成SMA应力-应变单向拉伸试验的基础上．提取两组具有代表性的实验数据，一组用于训练Preisach滞回模型，另一组用于验证所提出模型的有效性结果用经训练的滞回模型计算出的应力-应变关系与实验结果吻合程度很好．结论所提出的SMA超弹性滞回模型．可以有效的表达SMA超弹性应力-应变关系。     

粘弹基SMA复合材料层合板的有限元分析

用有限元法对粘弹基形状记忆合金 (SMA)复合材料层合板在横向均布载荷作用下的挠度进行了研究 ,结果发现 ,基体的热粘弹性对 SMA的作动性能有较大影响 ,且其程度随板边界的固结方式、SMA丝的数目、SMA的预应变、板的铺设角的不同而不同     

基于SMA智能复合棒的新型驱动器研究

提出了一种新型的基于偏心内嵌SMA丝复合弹性棒的驱动器结构,推导了复合弹性棒的三维变形描述方程式,应用SMA丝和弹性棒的界面连续性原理,求解棒和丝的平衡方程式,得到了两者的合力和合力矩,将三维方程应用于SMA丝平行轴线嵌入圆直棒的特定情形,得到二维的简化式,设计和制作了基于新型驱动器的多指机械手,实验结果进一步验证了弹性棒变形理论。     

超弹性形状记忆合金简化多维本构模型

建立简单有效的多维本构模型是形状记忆合金(SMA)工程应用的关键问题之一.在NiTi形状记忆合金丝拉伸实验的基础上,根据Brison模型的相变动力学方程,得出了相变应力与加载条件的关系. 借助线性化方法,建立了SMA超弹性简化一维本构模型;基于塑性理论,将马氏体体积分数作为状态变量之一,推导了SMA超弹性简化多维本构模型,应用该模型对超弹性SMA进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较.分析结果表明:理论模型曲线与实验曲线接近,理论模型能够较为准确地模拟形状记忆合金的屈服机制和耗能能力.该本构模型可以用于模拟复杂荷载条件下的SMA超弹性特性.     

聚醚酰亚胺改性的环氧树脂的物理老化

用差示热分析（ＤＳＣ）方法研究了由胺端基或苯端基封端的两种聚醚酰亚胺改性的环氧树脂的物理老化，改性及未改性的环氧体系在１５０℃的热焓松弛数据表明，该体系的松弛程度及松弛速率与聚醚酰亚胺端基有密切的关系，同时发现，溶度参数及相结构是影响两组分体系物理老化的重要因素。     

下期发表论文摘要预报

聚合物的热粘弹性对形状记忆合金作动性能的影响孙双双 ,　孙国钧(上海交通大学建筑工程与力学学院 ,上海 2 0 0 0 30 )摘　要 :利用一维变温热粘弹性理论分析聚合物杆 ,Brinson本构方程描述形状记忆合金 ,研究了变温场下形状记忆合金与聚合物杆组合结构的作动性能 ,并与用热弹性理论分析组合结构中聚合物杆的结果进行了比较 .分析表明 ,在一定温度范围内 ,两种理论计算结果比较接近 ;当温度大大高于聚合物杆的玻璃态转化温度时 ,两者结果相差较大 .此外 ,还讨论了粘弹性材料性质、温度效应对组合结构作动性能的影响 .层状粘弹性饱和土地基…     

环氧基玻璃纤维层合板力学性能的实验研究

采用现代光测方法，对两种铺层方式的环氧基玻璃纤维层合板的力学性能进行了实验研究。实验揭示了两种铺层方式层合板的力学性能，给出弹性常数的计算公式和测定方法。     

熔石英的四阶弹性常数

根据Ｍｕｒｎａｇｈａｎ的有限形变理论和Ｗａｌｌａｃｅ的预应力固体热弹性理论，导出了在流体静压力和单轴应力下立方对称或各向同性固体中小振幅弹性波传播速度与二、三、四阶弹性常数间的非线性应力关系式．用脉冲超声回波重合技术，在０．１至７００ＭＰａ的压力范围，对不同的预应力和波的传播条件，测量了熔石英中超声纵波和横波自然声速值随压力的变化，由实验结果确定了熔石英全部独立的四阶弹性常数．     

基于形状记忆合金超弹性阻尼器的结构振动控制和地震时程分析

首先讨论了一种NiTi形状记忆合金(SMA)丝超弹性耗能原理，然后分析了SMA丝耗能能力与预应变之间的关系．本文还设计了一种用于框架结构振动控制的SMA超弹性阻尼器，并将该种阻尼器安装在2层框架结构模型上，进行了框架结构振动控制实验，实验结果表明该种阻尼器的耗能效果明显，可以显著提高框架结构的振动衰减速率．同时，在地震波强迫振动条件下，对该框架结构进行了动力响应有限元法模拟，计算结果显示安装了SMA阻尼器后，框架的振动响应幅度大幅降低，振动衰减速度大幅提高．     

环氧沥青混凝土黏弹性分析与疲劳性能试验研究

采用高低温条件下的材料性能试验与四点弯曲疲劳试验方法,研究分析了老化前后环氧沥青混凝土与SBS改性沥青SMA的粘弹特性、疲劳性能,结果表明环氧沥青混凝土有着较明显的弹性特征,疲劳性能具有非线性特点,并表现出优异的耐老化性能。     

聚合物的热粘弹性对形状记忆合金作动性能的影响

利用一维变温热粘弹性理论分析聚合物杆,Brinson本构方程描述形状记忆合金,研究了变温场下形状记忆合金与聚合物杆组合结构的作动性能,并与用热弹性理论分析组合结构中聚合物杆的结果进行了比较,分析表明,在一定温度范围内,两种理论计算结果比较接近,当温度大大高于聚合物杆的玻璃态转化温度时,两者结果相差较大,此外,还讨论了粘弹性材料性质、温度效应对组合结构作动性能的影响。     

碳纤维／环氧树脂复合材料的热氧老化机理

以碳纤维/环氧树脂复合材料为研究对象，分别采用失重法、静态与动态（DMTA）力学性能测试和IR分析，研究了其热氧老化规律与机理。结果表明：在热氧老化条件下，碳纤维/环氧树脂复合材料的失重率与时间之间的关系服从指数规律；其弯曲强度保留率在25℃热氧老化条件下与老化时间无关，而在100和150℃条件下则随时间呈指数规律衰减，并且温度越高，其弯曲强度保留率下降越快；DMTA与IR分析结果一致，25和100℃的条件下，碳纤维/环氧树脂复合材料的老化形式为物理老化，而在150℃的条件下，则既有物理老化，又有化学老化。     

基于形状记忆合金阻尼器的结构风振控制分析

为了控制风作用下建筑物的振动,将一种新型形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)阻尼器安装在20层的电视塔结构模型上,建立了在该阻尼器作用下的框架结构动力学平衡方程及其求解方法,并运用Matlab对其进行了田浦台风风谱作用下的框架结构风振控制实验的数值模拟,先后得到了风速风载时程曲线图、控制前后的振动位移曲线图和速度时程曲线图.结果表明,在该种阻尼器的作用下,框架结构的抗风位移响应效果明显,结构的风致振动衰减速率有显著提高.     

基于SMA阻尼器的大跨桥梁地震位移控制分析

通过超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)拉伸试验研究,建立了SMA四折线本构模型.利用SMA超弹滞回耗能特性,提出一种拉压型SMA阻尼器,并给出其最大输出控制力的计算公式.针对某七跨连续刚构桥,分析了桥梁伸缩缝在无限位器、安装钢棒限位器和安装超弹性SMA阻尼器3种情况下的地震位移.结果表明:安装SMA阻尼器后,伸缩缝处相对位移降低80.3%,中跨跨中水平位移和竖向位移分别降低78.8%和65.9%.因此,SMA阻尼器可以有效控制桥梁结构地震位移,对桥段相对位移的控制效果优于钢棒限位器.     

基于新型形状记忆合金阻尼器的减振研究

基于现有形状记忆合金阻尼器的优点提出了一种新型形状记忆合金阻尼器,描述了它的工作原理并给出了具体构造,适当确定框架结构安装此种阻尼器的数量,用时程分析的方法比较了安装和未安装此种阻尼器的减振效果,说明了形状记忆合金在结构振动控制方面的有效性与适用性．     

多晶镍钛形状记忆合金相变伪弹性特性的研究

利用四光束云纹干涉法对多晶镍钛形状记忆合金拉伸过程中的马氏体与奥氏体相互相转变以及相界面传播的现象进行了研究.从云纹图可看到,形状记忆合金发生相变时,奥氏体与马氏体的分布以及两相的界面附近的位移场分布.利用材料试验机(MTS Sintech 10/D)获得多晶镍钛形状记忆合金的应力-应变特性;通过云纹图能够发现多晶镍钛形状记忆合金拉伸过程中马氏体的发生、生长和传播规律.结果表明,云纹干涉法可以用来研究形状记忆合金的相变,且结果直观、可靠。     

UHPC-SMA层间静力性能与疲劳寿命相联性

选择热熔型改性环氧树脂202及高黏高弹沥青PG100这两类典型黏层材料,开展UHPC-SMA 复合试件层间静力性能及疲劳性能试验与分析,以探究层间在受剪、受拉不同静力破坏模式下的异同点及关联性,分析剪切静力指标与剪切疲劳寿命的潜在联系. 研究表明,温度对层间黏结性能有明显影响,随着环境温度的上升,层间拉拔强度、剪切强度...     

SMA路面渗水性能试验研究与评价分析

为了研究沥青路面的渗水性能,采用改进的渗水系数测试仪器和自制的大面积渗水仪器对湖南省在建高速公路SMA沥青路面渗水系数进行测试.根据测试结果结合SMA沥青路面渗水性能的评价方法对SMA(Stone mastic asphaltum)沥青路面的渗水性能进行评价分析.研究结果表明:不同沥青混合料最大公称粒径和不同沥青添加剂影响SMA沥青路面的渗水性能;对于不同公称最大粒径的SMA沥青混合料路面渗水系数检验指标,SMA-13路面渗水系数不大于80 mL/min,SMA-16路面渗水系数不大于100 mL/min,检测合格率为90％;抗车辙剂的添加和不同改性沥青的使用对SMA路面的渗水性能有一定的影响;面层材料的厚度和抗渗性能具有正比例关系;建议在评价路面施工质量渗水性能时,采用90％样本量的渗水系数平均值作为检测结果;施工质量变异性造成渗水系数沿路面横向分布,超车道的渗透系数比行车道的大,硬路肩的渗透系数比超车道的大.     

Esterified cellulose nanocrystals for reinforced epoxy nanocomposites

The surface of cellulose nanocrystals (CNCs) was successfully modified with methacryloyl chloride to create esterified CNCs (M/CNCs). The modification was confirmed by Fourier Transfer Infra-Red Spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy and Zeta potential measurement. With increased surface hydrophobicity, this modified CNC material exhibited improved compatibility with organic network. When used as a filler to be incorporated into a model epoxy resin, TEM results indicated that M/CNCs particles dispersed well in the epoxy network. It was observed that the inclusion of the M/CNCs had an impact upon the heat flow for the curing of the epoxy nanocomposite, leading to an improvement in the storage modulus when tested via dynamic mechanical analysis.