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研究成果与合作  
基于应变能损耗的形状记忆合金内植纺织复合材料的振动控制
 
成果基本信息
项目类别:  国家自然基金青年基金
参与人员:  王瑞,王春红,张淑洁,李婷婷
起止日期: 2014.1-2016.12
成果介绍
简介:  

项目以形状记忆合金细丝作为复合材料的内植增强材料,高性能纤维作为纱线外层的复合纱线,从复合材料细观结构的动力学性能入手,建立关于复合材料单胞的纤维-纱线-织物的多尺度有限元模型;利用应变能损耗和有限元仿真技术,求出单胞的等效阻尼系数。找出纱线、织物结构与复合材料结构振动性能的关系,并自主搭建了力锤冲击与风洞激励型复合材料悬臂板振动测试系统,通过信号采集与快速傅里叶变换技术,采集了不同冲击力下复合材料悬臂板的自由振动以及风振实验中振频、阻尼的特征,讨论了复合材料悬臂板在自由阻尼振动以及受迫振动下的振动特征。结合应变能损耗模型,得到如下结论,对阻尼耗能材料的结构设计,如航天器的减振设计提供指导:(1) 基于阻尼耗能材料的减振设计,阻尼材料整体连续,分布规律性不均能够显著分散动态载荷,形成良好的耗能,对于风振作用尤其显著。(2) 材料切应力方向上的阻尼较正应力方向更显著提升结构整体的振动耗能特性;(3) 内植的预应力能够显著控制结构振动振型,降低振幅;(4)形状记忆合金植入复合材料内部有效的方式是植入阻尼特性不同的相邻单元之间,对其进行铆合。另外,项目基于复合材料内部应变能理论,对具有良好阻尼结构的天然复合材料蜂窝、核桃壳和竹子结构进行研究,分别对之进行建模分析,得到系列结论。

关键词:形状记忆合金,织物复合材料,应变能损耗,振动控制

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信息来源:   (徐磊个人网站)