形状记忆合金梁动力稳定性及混沌运动

研究了受轴向载荷的形状记忆合金梁的动力稳定性与混沌运动。基于形状记忆合金的热-机行为和拟弹性行为本构关系及梁的动力学平衡方程，建立了反映形状记忆合金梁横向振动的非线性动力学模型；用平衡态定性分析法讨论了梁动力稳定性与材料相转换间的关系；用数值仿真研究了梁的混沌行为与温度、载荷及阻尼间的关系。研究表明．梁的横向振动平衡态的稳定性与材料相的稳定性完全一致；在马氏体与奥氏体共存状态下．系统的混沌特性最强；系统的混沌特性随载荷的增加而增强．随阻尼的增加而减弱。     

TiNi形状记忆合金的阻尼特性及应用

从工程中一种常见的机器隔振模型出发，运用导纳模态方法，得出了输入到基础梁的功率流表达式，根据试验数据模拟了形状记忆合金的超弹性循环曲线并计算了TiNi形状记忆合金丝在一定振幅下循环加卸载时的超弹性等效阻尼，并将记忆合金丝作为一种等效阻尼材料应用到隔振模型中，通过计算机仿真，得出在此模型中使用记忆合金丝作为阻尼材料及用与合金丝在几个频率时的等效阻尼相当的普通阻尼材料时输入到基础的功率谱图，分析了记忆合合作为阻尼材料时对模型隔振效果的影响，从而得出其作为阻尼材料的优越之处。     

TiNi形状记忆合金的阻尼特性及应用

从工程中一种常见的机器隔振模型出发 ,运用导纳模态方法 ,得出了输入到基础梁的功率流表达式 .根据试验数据模拟了形状记忆合金的超弹性循环曲线并计算了TiNi形状记忆合金丝在一定振幅下循环加卸载时的超弹性等效阻尼 ,并将记忆合金丝作为一种等效阻尼材料应用到隔振模型中 .通过计算机仿真 ,得出在此模型中使用记忆合金丝作为阻尼材料及用与合金丝在几个频率时的等效阻尼相当的普通阻尼材料时输入到基础的功率谱图 ,分析了记忆合金作为阻尼材料时对模型隔振效果的影响 ,从而得出其作为阻尼材料的优越之处     

结构阻尼一体化复合材料蒙皮构件

针对发射段产生的振动能量经由科学试验柜传递到其内部安装的试验仪器,造成仪器损伤的特点,提出了一种结构阻尼一体化技术,来增大结构的结构阻尼,衰减振动能量,从而保护仪器的安全。将其应用到空间站的科学试验柜上,仿真及试验结果表明,该结构形式能有效地提高结构阻尼,抑制试验设备的振动响应。     

海洋平台隔振结构限位器设计

为了保证海洋平台隔振结构在罕遇地震下的可靠性,避免隔振层导油管破裂而造成经济损失,利用锥形形状记忆合金阻尼器和摩擦阻尼器对其进行限位,基于结构振动控制理论分析了在罕遇地震作用下的减震效果及限位效果,分析结果表明锥形形状记忆合金限位器能对平台隔振结构进行有效地限位,限位效果好于摩擦阻尼限位器.锥形形状记忆合金阻尼器还具有自复位、多向耗能的优点,可较好地满足采油工艺要求.     

阻尼叶片振动特性试验研究

以汽轮机某级叶片为研究对象,搭建了阻尼叶片振动特性试验装置,设计了阻尼叶片振动特性试验方案,测量了叶片在不同阻尼工况下的固有频率和振动幅值,以及叶根不同位置的振动加速度值。试验结果表明:随着阻尼量的增加,叶片的固有频率随之减小;添加阻尼材料后,叶片振动的幅值呈现先减小再增大的趋势;随着阻尼材料的增加,叶片的振动加速度先增大再减小;沿着叶根向叶顶方向,叶片的振动加速度与叶根部位约束有关。     

高阻尼机床主轴的研制及其减振性能试验

本文对一种新型的高阻尼机床主轴的结构和减振性能进行了研究。在保持机床主轴原有结构基本不变的前提下,在主轴上和箱体孔内加上阻尼圈,阻尼圈内充满高阻尼减振材料。动态试验表明,该装置能明显地减小机床主轴的振动。     

汽车传动系扭振阻尼的一种试验识别方法

汽车传动系扭振阻尼的确定是目前汽车动力传动系扭振研究中所面临的困难的课题之一。本文提出了一种采用整车自由衰减振动试验和模态分析理论识别传动系扭振阻尼及驱动轮胎扭振等效粘性阻尼的方法。叙述了试验方法和分析原理,指出了这种阻尼测试方法进一步发展的途径。     

形状记忆合金-摩擦隔振支座滞回性能数值研究

为了对形状记忆合金-摩擦隔振支座进行优化设计,用参数化有限元法研究了形状记忆合金-摩擦隔振支座的阻尼性能和自回复性能。采用分段线性本构关系描述形状记忆合金的超弹性,通过UMAT接口将该本构关系嵌入ABAQUS软件用户材料库,并建立形状记忆合金-摩擦隔振支座的有限元数值模型,进而考察形状记忆合金-摩擦隔振支座结构参数对其滞回阻尼能力和自回复能力的影响。结果表明:支座阻尼性能随摩擦系数增加而增强,随SMA刚度增加而降低,而支座的自回复能力与摩擦系数、刚度的关系与此相反;形状记忆合金屈服位移增加时,自回复能力降低,而其阻尼性能无显著变化。     

一种质点和刚体组合的非线性振动分析

对于力学中的非线性振动问题，一般教材上都是用一微分方程来表示其运动规律,而没有进行求解,为解决这一类型问题，本文将通过一实例分析给出一种解决方案，首先给出了一种质点和刚体组合的振动装置，然后运用牛顿力学规律求出其运动微分方程，并采用迭代的方法利用数学工具MATLAB进行了编程计算．得到了系统运动在无阻尼和有阻尼两种情况下的的相图和振动曲线，最后对结果进行了比较和讨论,     

Pseudo-elastic hysteresis damping characteristics of SMA hybrid composite lamina

The longitudinal mechanical behavior of shape memory alloy （SMA） composite lamina subjected to longitudinally strain or stress controlled cyclic loading is investigated. The SMA is under pseudoelastic condition and the fibers are embedded （bonded） to the host material. The influences of temperature, volume fraction of SMA and longitudinal modulus of the host material on the stress-strain relation and energy dissipation of the SMA hybrid composite lamina are discussed. The results indicate that the stress-strain curve of the lamina per cycle shows a hysteresis loop. The hysteresis damping decreases with increasing temperature and with decreasing volume fractions of SMA. In addition, the hysteresis damping is nearly independent of the longitudinal modulus of the host material under strain controlled loading. However, it depends dramatically on the longitudinal modulus of the host material under stress controlled loading, which shows the SMA composite lamina has high pseudo-elastic hysteresis damping when the longitudinal modulus of the host material is low.     

剪刀型SMA阻尼器在钢结构减震中的应用

为了将SMA用于结构减隔震,对剪刀型SMA阻尼器进行了优化设计,对其计算模型进行了简化和分析.用有限元模拟方法计算了装有SMA剪刀型阻尼器的9层钢框架结构,在多遇和罕遇地震下的地震响应;探索了阻尼器角度参数对减震效果的影响.结果表明,剪刀型SMA阻尼器具有良好的减震效果,适当调整角度参数可满足不同结构的抗震设计要求.     

SMA及其智能复合材料在振动控制中的应用

详细讨论形状记忆合金及其形状记忆合金智能复合材料在其研究与发展的最为活跃的一个应用领域--土木工程的振动控制应用领域内的最新进展,描述了有利于结构抗震的SMA(Shape Memory Alloy)材料力学行为:具有特殊滞回耗能性能的应力诱发超弹性效应和形状记忆效应;介绍了一些典型的SMA阻尼器,如包括利用多股超弹性NiTi索制成的单面和双面SMA阻尼器、和具有四种不同恢复力-位移曲线的SMA阻尼隔振器的性能和工作原理等,并就其工程应用有效性进行评价;最后,结合有关应用研究实际,指出若干有待进一步深入研究的方向和关键问题.     

形状记忆合金金属橡胶阻尼器防高墩桥梁地震碰撞振动台试验研究

为研究形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)金属橡胶减振器防高墩桥梁地震碰撞效能,采用ElCentro、Taft和人造地震动,进行了高墩桥梁钢模型地震碰撞试验和防高墩桥梁钢模型试验(设置SMA金属橡胶阻尼器),详细对比分析了SMA金属橡胶阻尼器控制效能.结果证明,由于SMA金属橡胶具有良好的阻尼性能,且其随变形的增加刚度增大,故SMA金属橡胶阻尼减振器能有效地减轻高墩桥梁地震碰撞效应,起到限位器的作用.     

PFD-SMA支撑体系滞回性能

对传统的Pall摩擦阻尼支撑体系进行了改进,充分利用Pall摩擦阻尼器和形状记忆合金的优点提出了一种Pall摩擦阻尼器和形状记忆合金(Pall-typed frictional damper-shape memory alloy,PFD-SMA)支撑体系.考虑几何非线性,采用ANSYS程序,根据摩擦力和SMA的刚度、支撑长度、最大恢复应变及弹性模量等,分析了PFD-SMA支撑体系的滞回性能.分析结果表明该体系具有较好的耗能能力,即使在抱死的情况下SMA支撑本身也会耗能;摩擦力与SMA刚度、长度以及弹性模量对其滞回性能都有影响.同时,该体系可因为SMA的超弹性、形状记忆效应而具有双重自复位功能.     

多维形状记忆合金阻尼器的设计及性能研究

一种新型超弹性形状记忆合金(SMA)阻尼器被提出.该阻尼器能够承受平面内、平面外以及扭转方向的荷载作用,用于结构减震或隔震中,可实现多维被动控制.描述了阻尼器的结构及工作原理,通过力学分析建立了理论模型;利用Matlab程序计算了阻尼器各个方向的滞回曲线,并分析了位移方向、位移幅值以及SMA丝长度(或外、内筒直径比)对其滞回特性的影响.     

Probability Response of Shape Memory Alloy Beam Subjected to Noise Excitation

噪声激励下形状记忆合金梁的概率响应

李玉婷,冯进钤,王迎宵

（西安工程大学 理学院,西安 710000）

摘要：

形状记忆合金是一种具有记忆效应和超弹性的材料,广泛应用于各个工程领域中。 基于弹性理论和Galerkin方法,本文提出了具有刚性约束的形状记忆合金梁的振动模型。应用随机平均法,得到该模型的概率响应。同时,通过数值模拟验证解析结果的正确性,从而证明了该随机平均法的有效性。 此外,讨论了随机分岔现象。 结果表明,一定的碰撞恢复力和阻尼力会引起P分岔。

关键词：形状记忆合金;随机平均;稳态概率密度;随机分岔

     

The Parameters Selection of SMA Optically Activated and Its Application

Shape Memory Alloy (SMA) optically activated is the key lechnology of optical SMA activator,According to the shape memory mechanism of SMA ,researches are done on the activating response time and light wavelength of activating source elc of SMA optically activated to approach the parameters welection of optical activation ,SMA has the optimum efficiecy in the rage of 13 seconds to 27 seconds when SMA is illuminated continusly by wavelength of 675 nm;The power of light wave has a low effect on SMA ;the longer the activating wavelenth ,the quicker the response time of SMA activated ,If the proper activating time and activating wavelength,are adopted,and the structure deformation of composite material of SMA imbedded may be actiely controlled,and ideal effect will be gotten ,The resarch provides an evdence for the design of optical SMA activator and is of great significnce to its application ,Theresarch on smart structure has a wide application prospect.     

The Parameters Selection of SMA Optically Activated an Its Application

Shape Memory Alloy ( SMA ) optically activated is the key technology of optical SMA activator.According to the shape memory mechanism of SMA, researches are done on the activating response time and light wavelength of activating source etc of SMA optically activated to approach the parameters selection of optical activation. SMA has the optimum efficiency in the range of 13 seconds to 27 seconds when SMA is illuminated continuously by wavelength of 675um; The power of light wave has a low effect on SMA; The longer the activating wavelength, the quicker the response time of SMA activated. If the proper activating time and activating wavelength are adopted, and the structure deformation of composite material of SMA imbedded may be actively controlled, an ideal effect will be gotten. The research provides an evidence for the design of optical SMA activator and is of great significance to its application. The research on smart structure has a wide application prospect.     

埋入SMA纤维的复合材料壁板的气弹稳定性研究

研究混杂SMA纤维的复合材料平直层合壁板在超音速气流作用下的颤振特性。采用特殊正交SMA纤维混杂单层板的正轴应力一应变本构关系、经典的克希霍夫层合薄板理论并结合超音速一阶活塞气动力理论导出SMA纤维混杂复合材料壁板的气动弹性方程。借助于Rayleigh-Ritz解析法,建立SMA纤维混杂复合材料壁板在SMA纤维的驱动作用下的振动和颤振性能预测的近似分析模型。研究结果显示出,SMA具有良好的抑制壁板颤振的功能。