SMA超弹性特性的分段线性化及其结构稳态响应研究

摘要

当温度TTAF时,在SMA的加- 卸载循环内,应力和应变之间形成无残余变形的迟滞环,这种称之为超弹性的行为在振动被动控制中具有广泛的应用前景.但是,由于材料内部发生的正、逆相变,使得应力、应变、温度以及马氏体百分数之间存在强耦合非线性关系,给分析和计算造成很大的困难.从Tanaka系列的SMA本构关系出发,建立SMA超弹性应力和应变之间的分段线性化模型.该模型的本构方程形式简洁、参数确定方便,消除了应力、应变和马氏体百分数之间的耦合性,因此易于应用.为了研究具有超弹性SMA元件的结构的稳态振动响应,将分段线性化处理的应力应变关系展成傅里叶级数,用于揭示具有SMA丝约束的悬臂梁在支座扰动下的稳态响应特性.并定义了SMA超弹性迟滞阻尼的等效阻尼因子.