含損傷智能結(jié)構(gòu)的性能表征與細(xì)觀分析.pdf

1、該文從細(xì)觀角度出發(fā),著重對含損傷智能結(jié)構(gòu)的性能、力學(xué)行為表征及損傷檢測進(jìn)行研究,得到了一些有價值的結(jié)果,為智能結(jié)構(gòu)的失效防范研究和完整性評估提供了相應(yīng)的理論基礎(chǔ)和實驗準(zhǔn)備.該文主要創(chuàng)新點:1)對NiTi合金性能進(jìn)行了系統(tǒng)的實驗研究,得出了一些有價值的結(jié)果.2)基于滯后元方法,對NiTi合金的拉伸σ-ε關(guān)系進(jìn)行表征,建立了物理模型,并將數(shù)值模擬結(jié)果與實驗結(jié)果相比較,兩者吻合較好.3)基于對馬氏體相變熱流-溫度實驗曲線的唯象模擬,以及馬氏體

2、體積分?jǐn)?shù)與熱力勢對溫度偏導(dǎo)數(shù)之間的線性關(guān)系,建立了一種新的馬氏體相變動力學(xué)模型,并與其他模型及實驗結(jié)果進(jìn)行了比較.比較結(jié)果表明,新模型的計算結(jié)果與實驗結(jié)果最為接近.4)研究了SMA熱力學(xué)非線性方程的求解方法.由于該方程中變量之間相互嵌套,給方程求解帶來許多困難.該文根據(jù)SMA熱力學(xué)非線性方程的特點,提出了一種以馬氏體百分?jǐn)?shù)為切入點的求解方法,并進(jìn)行了實例驗算.與實驗結(jié)果的比較表明,計算結(jié)果與實驗結(jié)果基本吻合,說明了該求解方法的可行性與正

3、確性,可應(yīng)用于實際問題.5)引入了纖維斷裂損傷度ψ、纖維剝離損傷度η和界面影響系數(shù)C等表征損傷程度的物理量,并最終建立了考慮這些損傷影響的SMA增強(qiáng)智能結(jié)構(gòu)的一維增量本構(gòu)關(guān)系.用細(xì)觀力學(xué)方法,研究了含損傷宿主材料的剛度退化和縱向熱膨脹系數(shù)變化規(guī)律,并給出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式.6)運用剪滯模型和變分原理,對含損傷SMA增強(qiáng)智能結(jié)構(gòu)的熱、力學(xué)行為進(jìn)行了分析,給出了含損傷典型單元體的細(xì)觀位移場、應(yīng)力應(yīng)變場的數(shù)學(xué)描述,建立了SMA增強(qiáng)智能結(jié)構(gòu)界面