Fe-Mn-Si記憶合金對纖維增強復合材料梁驅(qū)動效應(yīng)研究.pdf

1、Fe-Mn-Si形狀記憶合金作為一種新型功能材料，其良好的力學性能和經(jīng)濟性使它具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來，國內(nèi)外學者將形狀記憶合金應(yīng)用到復合材料領(lǐng)域，利用形狀記憶合金所特有的力學性能開發(fā)出多種形狀記憶合金功能復合材料。目前，F(xiàn)e基形狀記憶合金功能復合材料多是以混凝土、石膏、水泥為基體，本文設(shè)計一種以Fe-Mn-Si合金絲為驅(qū)動單元、以玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂為基體的復合材料梁，通過對其驅(qū)動變形計算及抗彎剛度優(yōu)化、測量Fe-Mn-Si合金的恢

2、復力和基于ANSYS平臺的數(shù)值模擬，研究Fe-Mn-Si合金對纖維增強復合材料梁驅(qū)動效應(yīng)。
　　 偏置于纖維增強復合材料梁中的Fe-Mn-Si合金絲對梁有一個類似彎矩的作用，結(jié)合工程力學相關(guān)知識推導出Fe-Mn-Si合金驅(qū)動下的纖維增強復合材料梁的抗彎剛度公式和梁中點的反拱撓度公式。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)計變量，以梁的抗彎剛度為目標函數(shù)，利用遺傳優(yōu)化算法求得最優(yōu)點及最優(yōu)解。通過計算Fe-

3、Mn-Si合金驅(qū)動后、在集中力作用下梁中點撓度，驗證了優(yōu)化結(jié)果。
　　 將Fe-Mn-Si形狀記憶合金恢復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，計算得到恢復力。以此原理設(shè)計制造了Fe-Mn-Si形狀記憶合金恢復力測量裝置，并對Fe-Mn-Si形狀記憶合金的恢復力進行了測量。
　　 基于有限元ANSYS平