含損傷智能結構的性能表征與細觀分析.pdf

1、該文從細觀角度出發(fā),著重對含損傷智能結構的性能、力學行為表征及損傷檢測進行研究,得到了一些有價值的結果,為智能結構的失效防范研究和完整性評估提供了相應的理論基礎和實驗準備.該文主要創(chuàng)新點:1)對NiTi合金性能進行了系統(tǒng)的實驗研究,得出了一些有價值的結果.2)基于滯后元方法,對NiTi合金的拉伸σ-ε關系進行表征,建立了物理模型,并將數值模擬結果與實驗結果相比較,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、體積分數與熱力勢對溫度偏導數之間的線性關系,建立了一種新的馬氏體相變動力學模型,并與其他模型及實驗結果進行了比較.比較結果表明,新模型的計算結果與實驗結果最為接近.4)研究了SMA熱力學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SMA熱力學非線性方程的特點,提出了一種以馬氏體百分數為切入點的求解方法,并進行了實例驗算.與實驗結果的比較表明,計算結果與實驗結果基本吻合,說明了該求解方法的可行性與正

3、確性,可應用于實際問題.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增強智能結構的一維增量本構關系.用細觀力學方法,研究了含損傷宿主材料的剛度退化和縱向熱膨脹系數變化規(guī)律,并給出了相應的數學表達式.6)運用剪滯模型和變分原理,對含損傷SMA增強智能結構的熱、力學行為進行了分析,給出了含損傷典型單元體的細觀位移場、應力應變場的數學描述,建立了SMA增強智能結構界面