形狀記憶合金混凝土通電加熱激勵(lì)效率研究與分析.pdf

1、中圖分類號(hào)型三窆窆UDC624碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q墨33密級(jí)公五形狀記憶合金混凝土通電加熱激勵(lì)效率研究與分析RESEARCHANDANALYSISONEFFICIENCYOF0I皿ⅥICHEATINGINSMACONCRETE作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：謝杰光建筑與土木工程結(jié)構(gòu)工程土木工程學(xué)院匡亞川副教授論文答辯日期蘭墮型答辯委員會(huì)主席乒盟中南大學(xué)2013年5月形狀記憶合金混凝土通電加熱激勵(lì)效

2、率研究與分析摘要：隨著智能材料結(jié)構(gòu)逐漸興起，形狀記憶合金(ShapeMemoryAlloy簡(jiǎn)稱SMA)作為一種新型重要的智能材料，由于其優(yōu)異的形狀記憶效應(yīng)和超彈性等特性而被廣泛研究應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域。其中，利用SMA筋的形狀記憶效應(yīng)，將常溫下馬氏體狀態(tài)的形狀記憶合金絲進(jìn)行預(yù)拉伸后埋入鋼筋混凝土梁內(nèi)，制作成形狀記憶合金混凝土梁，則可以通過(guò)對(duì)SMA筋加熱激勵(lì)產(chǎn)生回復(fù)力來(lái)實(shí)現(xiàn)梁的應(yīng)力和變形主動(dòng)控制。加熱形狀記憶合金時(shí)電流和熱量將傳到混凝土結(jié)構(gòu)

3、上，從而使形狀記憶合金本身的溫度難以提高，同時(shí)也給結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性帶來(lái)問(wèn)題。因此，本文將通過(guò)試驗(yàn)和有限分析研究提高形狀記憶合金加熱激勵(lì)效率的方法。本論文具體的研究工作如下：1、對(duì)形狀記憶合金絲的主要性能進(jìn)行了測(cè)試，通過(guò)試驗(yàn)研究了形狀記憶合金絲的合金相變溫度、極限回復(fù)應(yīng)變、電阻率與應(yīng)變變化規(guī)律。2、研究了影響SMA筋加熱激勵(lì)效率的主要因素，提出了三種提高SMA筋加熱激勵(lì)效率的方法：方法一是在SMA筋表面纏繞漆包線提高其加熱電阻，從而提高S

4、MA的加熱速率；方法二是在SMA筋表面涂抹絕緣膠，阻止熱量擴(kuò)散，從而提高SMA的加熱速率；方法三是在SMA筋表面纏繞漆包線，然后在漆包線涂抹絕緣膠。通過(guò)試驗(yàn)研究了三種方法的激勵(lì)效率，并與SMA筋直接通電加熱激勵(lì)效率進(jìn)行了對(duì)比分析。3、將在表面纏繞漆包線SMA筋，表面涂抹絕緣膠SMA筋、和表面末作處理的SMA筋分別埋入混凝土制作形狀記憶合金智能混凝土梁。通過(guò)試驗(yàn)研究了各種智能混凝土的梁的激勵(lì)效率和加熱時(shí)的溫度場(chǎng)。4、利用ANSYS軟件建立