形状记忆合金及机敏复合材料(英)

叙述了形状记忆合金的形状记忆效应机制,并且针对形状记忆合金与其他功能材料复合而成的机敏复合材料,结合作者的研究工作对各种复合材料的性能和应用进行了研究讨论．     

SMA智能复合材料结构的弯曲振动方程

介绍了形状记忆合金智能复合材料结构的基本概念、结构类型、振动分析建模，并按照SMA纤维和基体的不同复合方式，详细总结了近年来关于形状记忆合金智能复合材料结构的弯曲振动方程．     

形状记忆合金纤维复合材料纤维方向弹性模量的实验研究

为了验证形状记忆合金纤维复合材料纤维方向的弹性模量与细观力学理论计算结果的接近程度,进行了拉伸性能的测试.采用线性回归方法,给出了弹性模量的实验结果.试验结果表明形状记忆合金纤维复合材料纤维方向的弹性模量与细观力学理论的计算结果比较一致.     

SMA增强复合材料梁的低速冲击响应分析

以形状记忆合金纤维增强复合材料梁为研究对象，应用有限元法对其低速冲击响应进行了分析。采用Newmark直接积分法求解有限元动力方程，并考虑了形状记忆合金对刚度矩阵的影响；同时，利用Hertzian接触定律确定冲击接触力；分析结果表明形状记忆合金能有效地改善复合材料梁的低速冲击响应能力，它的最大位移与最大压应力都有明显减少。     

形状记忆合金短纤维增强复合材料的热相变行为

基于Eshelby等效夹杂模型和Mori—Tanaka的场平均法，考虑到形状记忆合金材料的强物理非线性和基体材料的弹塑性，发展了增量型的等效夹杂模型．基于该模型，探讨了形状记忆合金短纤维增强弹塑性基复合材料在应力自由状态下的热相变特性，特别研究了基体材料的塑性对复合材料热相变特性的影响．计算结果表明：当基体进入屈服阶段后，在复合材料卸载过程中出现残余应力；弹塑性基体复合材料的特征相变温度偏移随纤维体积分数的变化规律与弹性基体复合材料的变化规律不同，其热相变特性有显著的区别．     

复合材料结构的强度自诊断自适应研究

采用点阵式布置方法,将多种传感元件与复合材料结构相结合,研制了可扩展组合使用的形状记忆合金框形单元,研究了复合材料缺陷及损伤类型的特征提取和神经网络识别方法,探讨了采用液芯光纤进行复合材料自修复的实施方案,构成了多功能的强度自诊断自适应复合材料结构,它能判断结构承受集中载荷和均布小载荷的状况、声发射源和受冲击点的位置、结构连接件紧固状况、损伤位置和程序,通过控制相应的形状记忆合金驱动元件动作,改善结构应力分布,防止损伤的扩展,实现了传统结构无法具备的强度自诊断自适应功能.     

基于ANSYS的形状记忆合金复合材料板簧的模态分析

运用ANSYS软件对形状记忆合金(SMA)复合材料板簧进行模态分析。首先,建立SMA复合材料板簧的有限元模型;然后,针对升温和降温两个过程分别对SMA复合材料板簧进行模态分析。分析结果表明了温度、SMA纤维含量对复合材料板簧的固有频率以及模态振型的影响,揭示了SMA复合材料板簧的固有频率随着温度的升高而逐渐变大等规律。     

智能复合材料的增韧机理与能量释放率

基于细观力学方法分析了智能复合材料中的微裂纹与夹杂的相互作用，导出了裂纹扩展的能量释放率，分析了形状记忆合金的多机理联合增韧作用．研究表明，智能复合材料具有相变和异性夹杂的双重增韧机理，而且其韧度可由外部条件控制，因而有可能使这种复合材料展示出超级力学性能     

损伤对航空发动机锯齿形尾喷管力学性能的影响

 锯齿形尾喷管,是一种位于发动机喷口处由环形分布的锯齿组成的航空动力学装置,用于降低发动机噪声。锯齿形尾喷管在使用过程中反复变形,必然会出现结构性损伤问题。在已有形状记忆合金本构模型和碳纤维复合材料疲劳试验的基础上,引入损伤因子,利用有限元仿真研究了形状记忆合金和碳纤维复合材料疲劳损伤对锯齿形尾喷管力学性能的影响。结果表明,锯齿形尾喷管的结构损伤主要由形状记忆合金决定,随着循环次数的增加,锯齿形尾喷管上所受最大等效应力逐渐减小,最大位移逐渐增加。相较于尾喷管单齿的损伤结果,在相同损伤因子下锯齿形尾喷管所受最大等效应力大于单齿损伤时所受最大等效应力,锯齿形尾喷管的最大位移均小于单齿损伤时的尖端最大位移。     

CFRP/SMA复合材料片材增强钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究使用形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)将预应力引入碳纤维复合增强材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)中的有效性,本文在CFRP/SMA复合材料回复力试验研究的基础上,对CFRP/SMA复合材料加固梁开展了抗弯性能试验.试验梁中1根为未加固梁,l...     

利用SMA拟弹性增强复合材料梁抗低速冲击性能

以形状记忆合金SMA纤维增强复合材料梁为研究对象,根据SMA拟弹性曲线的特性,确立了一种SMA拟弹性应力应变关系的分段线性化模型;根据SMA的能量吸收特性,采用分步能量平衡法,求解了SMA增强复合材料梁受低速冲击时的横向位移和应力;分析了SMA的拟弹性特性对复合材料梁的低速冲击响应性能的影响.研究结果显示,SMA的能量吸收特性能有效地增强复合材料梁抗低速冲击响应性能,梁的最大位移和最大应力都有明显减小.     

镍钛合金加强梁的有限元法

就含镍钛合金丝的梁的静力及动力问题,描述了镍钛合金丝与玻璃纤维树脂基体的相互作用,进行了镍钛合金丝和加强梁受温度、外载作用下力学行为的分析,并给出形状记忆合金复合材料的有限元分析方法。     

镍钛合金加强梁的有限元法

就含镍钛合金丝的梁的静力及动力问题，描述了镍钛合金丝与玻璃纤维树脂基体的相互作用，进行了镍钛合金丝和加强梁受温度、外载作用下力学行为的分析，并给出形状记忆合金复合材料的有限元分析方法     

SMA纤维复合材料变截面板簧的刚度特性研究

研究了嵌入形状记忆合金(SMA)纤维复合材料变截面板弹簧的刚度性能.首先分析一类常用SMA材料的基本力学性能,讨论了基于Brinson本构模型下的受限回复特性.在建立具有SMA纤维的各向异性层合梁的本构方程的基础上,利用瑞利-利兹能量法求板簧的挠度,给出板簧刚度的表达式.最后,运用MATLAB进行数值计算,得到了SMA纤维复合材料变截面板簧刚度随温度、铺层角、SMA含量的变化关系曲线,揭示了SMA纤维复合材料变截面板簧的刚度可调节机理.     

形状记忆高熵合金的研究进展与展望

高熵形状记忆合金是将高熵概念引入记忆材料领域而发展起来的新型形状记忆合金,此举打破了传统形状记忆合金成分设计的界限,利用高构型熵概念对形状记忆合金的性能进行优化,具有广阔的研究前景.本文简述了高熵形状记忆合金的研究现状,从成分和性能两方面对高熵形状记忆合金进行分类,同时总结了高熵形状记忆合金的制备方法,简要讨论高熵形状...     

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     

基于形状记忆合金的结构振动控制研究与展望

在介绍了形状记忆合金几种重要特性的基础上,综述了国内外基于形状记忆合金的结构振动控制研究现状,指出了形状记忆合金用于结构振动控制有待解决的一些关键问题,并展望了形状记忆合金在土木结构振动控制中的应用背景。     

形状记忆合金在智能材料结构中的应用

介绍了智能材料结构的关键技术及形状记忆合金的主要特性,叙述了形状记忆合金在智能材料结构中的应用状况,并对形状记忆合金智能材料结构的发展前景进行了展望。     

智能材料及其应用进展

概述了智能材料的内涵；介绍了智能材料的设计思想来源，材料组元的选择和复合形式以及其中的几条复合途径；综述了压电陶瓷复合材料和压电聚合物，形状记忆合金和形状记忆高分子聚合物，光纤材料和电流变体等几类智能材料的研究情况和应用；最后，指出了智能材料的研究价值和广阔的应用前景 。     

热载荷作用下非对称支承嵌入SMA丝复合材料弹性梁的横向自由振动

基于形状记忆合金Brinson一维热力学本构方程,建立了热载荷作用下嵌入SMA丝复合材料梁的一维热弹性本构关系.利用横向微幅自由振动的特征方程,求解了一端不可移简支一端固定约束条件下梁在均匀升温过程中的线性振动响应,获得了嵌入SMA丝复合材料弹性梁的前四阶固有频率随温度变化的特征关系曲线.结果表明,形状记忆合金丝相变过程中的回复应力和弹性模量的变化对梁的各阶固有频率均有影响,是实现梁自振频率主动控制的一种方法.