超磁致伸縮材料的建模及其層合板的非線性動力學研究.pdf

1、超磁致伸縮材料一種輸出力大、輸出能量密度高、響應速度快、驅動方式簡單、可靠性好的新型智能材料。在國防軍工、航空航天、機械、電子、石油等諸多領域有著廣泛的應用前景，被譽為是“21世紀提高國家高科技競爭力的戰(zhàn)略性功能材料”。本文作者經過查閱大量的相關文獻，對超磁致伸縮材料的建模及其層合板的非線性動力學進行了系統(tǒng)研究，取得了以下成果。
　　 1、在考慮溫度變化的情況下，進行了超磁致伸縮材料的靜態(tài)拉伸實驗，得到了不同溫度下，磁致伸縮效應

2、隨磁場強度的變化規(guī)律。
　　 2、利用Gram-Schmidt回歸方法，結合相關的超磁致伸縮材料實驗數(shù)據(jù)，得到了超磁致伸縮材料在變化磁場頻率、變化磁場強度下的耦合滯回非線性模型，并對結果進行了比較分析，驗證了模型的有效性。為今后超磁致伸縮材料器材的設計提供了依據(jù)。
　　 3、在考慮層合板的剪切變形的基礎上，通過非線性的幾何變形關系，利用Hamilton原理，推導出了同時受到橫向激勵和面內激勵，四邊簡支的超磁致伸縮材料層合

3、板的非線性偏微分動力學方程。并利用Galerkin法對所建立的偏微分動力學方程進行了離散化處理。
　　 4、針對1:1內共振情況下的超磁致伸縮材料層合板，利用多尺度法對系統(tǒng)的運動控制方程進行了攝動分析，得到了二維的指數(shù)形式的平均方程。利用Runge-Kutta數(shù)值方法，分析了外激勵變化對超磁致伸縮材料層合板的非線性行為的影響。通過數(shù)值模擬的結果分析，不論是外激勵的頻率還是幅值的變化，系統(tǒng)大致會表現(xiàn)出一種周期運動→倍周期運動→混沌