SMA纖維復(fù)合材料壁板顫振特性的研究.pdf

1、壁板顫振定義為高速飛行機(jī)構(gòu)的壁板在超音速氣流中的一種自激振動(dòng)，這種自激振動(dòng)是由多種力共同影響產(chǎn)生的，主要包括壁板自身的慣性力和彈性力以及超音速氣流經(jīng)過壁板激發(fā)的氣動(dòng)力。高速飛行中的機(jī)翼顫振通常會(huì)造成瞬時(shí)的巨大破壞導(dǎo)致飛行事故，壁板顫振不像機(jī)翼顫振那樣具有瞬時(shí)的巨大破壞力，而是隨氣動(dòng)力增加壁板橫向振動(dòng)加劇造成疲勞破壞，這種現(xiàn)象不能忽視，會(huì)影響整個(gè)飛行機(jī)構(gòu)的安全。目前對(duì)壁板顫振抑制方面的研究主要集中在傳統(tǒng)的主動(dòng)、被動(dòng)抑制方法上，但形狀記憶合

2、金(Shape MemoryAlloy-SMA)智能材料對(duì)超音速壁板顫振特性的影響尚缺乏深入的研究。本文采用在復(fù)合材料平直層合壁板中混雜SMA纖維，研究SMA對(duì)復(fù)合材料壁板顫振抑制的影響。
　　本文首先對(duì)SMA的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行基于Brinson模型的研究，通過本構(gòu)方程分析升溫降溫過程中的SMA受限回復(fù)特性，計(jì)算并給出整個(gè)升降溫過程中SMA的彈性模量變化曲線、馬氏體含量變化曲線和受限回復(fù)應(yīng)力變化曲線。
　　其次分析復(fù)合材料壁板的

3、力學(xué)特性，計(jì)算推導(dǎo)復(fù)合材料壁板從單層到多層層合的不同彈性特性和熱彈性特性的公式。在復(fù)合材料壁板中埋入SMA纖維，得到了SMA纖維智能復(fù)合材料，可以采用混雜率來(lái)計(jì)算其宏觀性能參數(shù)，從而得到埋入SMA纖維的具有形狀回復(fù)特性的智能復(fù)合材料的本構(gòu)方程。
　　最后采用克?；舴?qū)雍媳“謇碚摗⒒钊麣鈩?dòng)力理論并且結(jié)合特殊正交的SMA纖維混雜壁板的正軸應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系推導(dǎo)出SMA纖維混雜復(fù)合材料板的氣動(dòng)彈性方程。借助瑞利-里茲解析法，建立了嵌入SM