Fe-Mn-Si記憶合金對(duì)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料梁驅(qū)動(dòng)效應(yīng)研究.pdf

1、Fe-Mn-Si形狀記憶合金作為一種新型功能材料，其良好的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性使它具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來，國內(nèi)外學(xué)者將形狀記憶合金應(yīng)用到復(fù)合材料領(lǐng)域，利用形狀記憶合金所特有的力學(xué)性能開發(fā)出多種形狀記憶合金功能復(fù)合材料。目前，F(xiàn)e基形狀記憶合金功能復(fù)合材料多是以混凝土、石膏、水泥為基體，本文設(shè)計(jì)一種以Fe-Mn-Si合金絲為驅(qū)動(dòng)單元、以玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂為基體的復(fù)合材料梁，通過對(duì)其驅(qū)動(dòng)變形計(jì)算及抗彎剛度優(yōu)化、測量Fe-Mn-Si合金的恢

2、復(fù)力和基于ANSYS平臺(tái)的數(shù)值模擬，研究Fe-Mn-Si合金對(duì)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料梁驅(qū)動(dòng)效應(yīng)。
　　 偏置于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料梁中的Fe-Mn-Si合金絲對(duì)梁有一個(gè)類似彎矩的作用，結(jié)合工程力學(xué)相關(guān)知識(shí)推導(dǎo)出Fe-Mn-Si合金驅(qū)動(dòng)下的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料梁的抗彎剛度公式和梁中點(diǎn)的反拱撓度公式。以Fe-Mn-Si合金距梁下邊緣距離和相同面積下梁的截面高度為設(shè)計(jì)變量，以梁的抗彎剛度為目標(biāo)函數(shù)，利用遺傳優(yōu)化算法求得最優(yōu)點(diǎn)及最優(yōu)解。通過計(jì)算Fe-

3、Mn-Si合金驅(qū)動(dòng)后、在集中力作用下梁中點(diǎn)撓度，驗(yàn)證了優(yōu)化結(jié)果。
　　 將Fe-Mn-Si形狀記憶合金恢復(fù)力作用于承載懸臂梁使之彎曲，利用NI9235數(shù)據(jù)采集模塊和與之配套的NI LabVIEW SignalExpress2009軟件采集懸臂梁上表面的彎曲應(yīng)變值，計(jì)算得到恢復(fù)力。以此原理設(shè)計(jì)制造了Fe-Mn-Si形狀記憶合金恢復(fù)力測量裝置，并對(duì)Fe-Mn-Si形狀記憶合金的恢復(fù)力進(jìn)行了測量。
　　 基于有限元ANSYS平