运用表面响应法的低速撞击下智能组合板分析和优化

摘要

对一形状记忆合金(SMA)电线的体积分数、方向、沿厚度定位等的优化处理,可将内含SMA电线的组合板在低速撞击中的最大横向挠度减至最小。智能组合结构中SMA电线几何特性优化处理的好坏对于后续的工作非常重要。利用表面响应法(RSM)对一个有效精确模型进行研究(该模型能够计算内含SMA电线的智能组合板的挠度),该方法可以将挠度比构建为一个数学函数。在试验中采用了一阶剪力变形理论、傅里叶级数和板的微分控制方程等分析方法。采用一个由springs-masses组成的含有2个自由度的系统来模拟撞击物和板的交互作用。同时采用了一个非线性数学模型,用于模拟SMA电线中的体积分数和分层顺序(方向和沿厚度定位)。结果显示:相比其他影响因素,体积分数在结构优化设计中尤为重要。