埋入SMA丝的复合材料层合板在热激励下的自由振动分析

摘要

采用Liang-Rogers 的形状记忆合金(SMA )本构模型和相变动力学关系,编写了ABAQUS 中的相应UMAT 用户材料子程序,模拟了形状记忆合金材料的超弹性行为和形状记忆效应,并在不同温度和应力状态下验证了程序的正确性. 基于此程序,建立了埋入SMA 丝的复合材料层合板结构计算模型,仿真计算了两端固支边界条件下,热驱动SMA 时的结构的固有振动特性,分析了SMA 丝的热驱动温度,埋丝数量及埋设方式等对结构热振动特性的影响规律. 模拟结果表明:加热驱动SMA 丝一般会提高结构的固有频率,增加SMA 丝的数量可以实现增大结构频率的目的;不同的埋设角度对结构的振动特性影响显著. 这些结论将对智能复合材料结构设计、抗热设计有一定的指导作用.