形状记忆合金纤维复合材料梁非线性变形、热屈曲和振动 |
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引用本文: | 任勇生,田继爽,刘银磊,杜成刚.形状记忆合金纤维复合材料梁非线性变形、热屈曲和振动[J].山东科技大学学报(自然科学版),2019(1). |
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作者姓名: | 任勇生 田继爽 刘银磊 杜成刚 |
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作者单位: | 山东科技大学机械电子工程学院 |
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摘 要: | 研究具有形状记忆合金(SMA)纤维的复合材料梁非线性静变形、热屈曲和振动。采用Euler-Bernoulli梁理论、Timoshenko梁理论和Reddy高阶理论进行结构建模;根据Von-Kármán应变场理论描述梁的几何非线性;采用Brinson热力学本构方程计算SMA纤维的受限回复特性;基于Hamilton原理导出梁的非线性偏微分控制方程;采用Galerkin法导出两端简支对称铺层SMA纤维复合材料梁的非线性静变形、热屈曲和振动近似解。通过数值计算揭示SMA纤维含量、激励温度和初始应变对非线性静变形、热屈曲和振动的影响规律。研究表明,当长厚比较大时,剪切变形的影响很小,上述理论均可适用;但长厚比较小时,Euler-Bernoulli和Timoshenko梁理论的结果与Reddy高阶理论的结果相差较大,剪切变形的影响是显著的。
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