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形状记忆合金纤维复合材料梁非线性变形、热屈曲和振动 被引量：6
1
作者 任勇生 田继爽 +1 位作者 刘银磊 杜成刚 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期99-110,共12页
研究具有形状记忆合金(SMA)纤维的复合材料梁非线性静变形、热屈曲和振动。采用Euler-Bernoulli梁理论、Timoshenko梁理论和Reddy高阶理论进行结构建模;根据Von-Kármán应变场理论描述梁的几何非线性;采用Brinson热力学本构方... 研究具有形状记忆合金(SMA)纤维的复合材料梁非线性静变形、热屈曲和振动。采用Euler-Bernoulli梁理论、Timoshenko梁理论和Reddy高阶理论进行结构建模;根据Von-Kármán应变场理论描述梁的几何非线性;采用Brinson热力学本构方程计算SMA纤维的受限回复特性;基于Hamilton原理导出梁的非线性偏微分控制方程;采用Galerkin法导出两端简支对称铺层SMA纤维复合材料梁的非线性静变形、热屈曲和振动近似解。通过数值计算揭示SMA纤维含量、激励温度和初始应变对非线性静变形、热屈曲和振动的影响规律。研究表明,当长厚比较大时,剪切变形的影响很小,上述理论均可适用;但长厚比较小时,Euler-Bernoulli和Timoshenko梁理论的结果与Reddy高阶理论的结果相差较大,剪切变形的影响是显著的。 展开更多
关键词 形状记忆合金纤维 复合材料梁 剪切效应 非线性变形 热屈曲 振动
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形状记忆纤维在纤维增强水泥基材料中的应用
2
作者 房财福 《建筑与装饰》 2022年第22期191-195,共5页
本研究通过三点弯曲试验研究了不同养护龄期下,形状记忆合金纤维(SMAF)闭合水泥基材料裂缝方面的性能。实验结果表明:SMAF的加入可显著提高试件的开裂强度和抗弯强度,且随着养护龄期的增加,开裂强度和抗弯强度逐渐提高,SMAF-FRCC-28d试... 本研究通过三点弯曲试验研究了不同养护龄期下,形状记忆合金纤维(SMAF)闭合水泥基材料裂缝方面的性能。实验结果表明:SMAF的加入可显著提高试件的开裂强度和抗弯强度,且随着养护龄期的增加,开裂强度和抗弯强度逐渐提高,SMAF-FRCC-28d试件具有最大开裂强度和抗弯强度。SMAF与FRCC有良好的协同作用,SMAF产生的恢复应力可有效提高裂缝恢复率;试件的裂缝恢复率与养护龄期有关,SMAF-FRCC-28d试件的裂缝恢复率最优,为12.6%。 展开更多
关键词 纤维增强水泥基材料 形状记忆合金纤维 抗弯强度 裂缝恢复率
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循环拉伸下形状记忆合金纤维增强ECC的闭缝性能研究
3
作者 刘宇 杨曌 +1 位作者 邓鑫 熊浩 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第3期816-826,共11页
将不同掺量和不同直径的形状记忆合金(SMA)纤维埋入工程水泥基复合材料(ECC)制得形状记忆合金纤维增强工程水泥基复合材料(SMAF-ECC),通过单轴循环拉伸试验研究SMA纤维直径和纤维掺量对SMAF-ECC试件拉伸应力-应变关系、残余应变、裂缝... 将不同掺量和不同直径的形状记忆合金(SMA)纤维埋入工程水泥基复合材料(ECC)制得形状记忆合金纤维增强工程水泥基复合材料(SMAF-ECC),通过单轴循环拉伸试验研究SMA纤维直径和纤维掺量对SMAF-ECC试件拉伸应力-应变关系、残余应变、裂缝宽度和裂缝恢复率的影响。结果表明:打结形SMA纤维的加入提高了ECC的极限应变和极限抗拉强度;提高纤维掺量可有效提高SMAF-ECC试件的应变和裂缝恢复率,试验所得试件的最大应变恢复率和裂缝恢复率分别达到69%和77%;纤维直径在一定范围内增长,可以提高应变和裂缝恢复率,纤维直径过小会导致恢复率减小。研究成果为新型SMAF-ECC试件的推广应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 形状记忆合金纤维 纤维增强 超弹性 循环拉伸 裂缝宽度 应变恢复率 裂缝恢复率
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SMAF/PVA混杂纤维增强水泥基复合材料梁自复位与耗能性能试验研究
4
作者 向吉朝 杨曌 +1 位作者 熊浩 汪裕章 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第3期808-815,共8页
在聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料(ECC)中掺入超弹性形状记忆合金纤维(SMAF),可形成具备良好自复位及耗能性能的新型SMAF-ECC。通过三点弯曲循环加载试验,研究了不同SMAF端头形状和直径下SMAF-ECC梁的自复位和耗能性能。结果表明... 在聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料(ECC)中掺入超弹性形状记忆合金纤维(SMAF),可形成具备良好自复位及耗能性能的新型SMAF-ECC。通过三点弯曲循环加载试验,研究了不同SMAF端头形状和直径下SMAF-ECC梁的自复位和耗能性能。结果表明:增大SMAF直径可有效提高复合梁耗能能力,但对自复位性能影响较小,试验中不同纤维直径造成的挠度自恢复率差异仅为5%;SMAF端头形状对试件自复位及耗能性能影响显著;打结形端头SMAF锚固性能最佳,卸载后试件主裂缝宽度显著减小,挠度自恢复率达到70%以上,试验曲线具有明显的旗帜形耗能特性。 展开更多
关键词 形状记忆合金纤维 超弹性 相变 裂缝自闭合 挠度自恢复 耗能
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形状记忆合金纤维对混凝土力学性能的影响
5
作者 袁佳琦 《科技创新与应用》 2023年第27期62-65,共4页
形状记忆合金作为一种智能材料,在土木工程领域引起广泛关注。随着形状记忆合金(SMA)在土木工程领域内的研究与应用日益增多,众多学者将目光投向建筑材料,将SMA纤维加入水泥基材料中,该文设计形状记忆合金纤维增强混凝土(SMAFRC),纤维... 形状记忆合金作为一种智能材料,在土木工程领域引起广泛关注。随着形状记忆合金(SMA)在土木工程领域内的研究与应用日益增多,众多学者将目光投向建筑材料,将SMA纤维加入水泥基材料中,该文设计形状记忆合金纤维增强混凝土(SMAFRC),纤维体积分数分别为0、0.3%、0.6%、0.9%,对所设计的SMAFRC进行立方体抗压、劈裂抗拉以及抗折试验。试验结果表明,在20℃时,SMAFRC基本力学性能随纤维体积分数的提升而提升,S-0.9试件对混凝土基本力学性能提升最大,在立方体抗压、劈裂抗拉以及抗弯强度较S-0试件分别增幅12.0%、32.5%、33.2%。在100℃时,S-0.6试件对混凝土基本力学性能提升最大,在立方体抗压、抗弯强度较S-0试件分别增幅7.1%、33.2%。 展开更多
关键词 形状记忆合金纤维 混凝土 立方体抗压强度 劈裂抗拉强度 抗弯强度
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NiTi形状记忆合金纤维与工程水泥基复合材料界面粘结-滑移的本构关系
6
作者 龚晓俊 杨曌 +1 位作者 任云 付青石 《新型建筑材料》 2023年第7期8-14,共7页
通过循环拉拔试验研究了形状记忆合金(SMA)纤维与工程水泥基复合材料(ECC)的粘结性能及其粘结滑移本构模型。在位移控制循环加载过程中,考虑SMA纤维直径、纤维末端形状和粘结长度的影响,获得拉伸应力位移曲线及粘结应力滑移曲线,结果表... 通过循环拉拔试验研究了形状记忆合金(SMA)纤维与工程水泥基复合材料(ECC)的粘结性能及其粘结滑移本构模型。在位移控制循环加载过程中,考虑SMA纤维直径、纤维末端形状和粘结长度的影响,获得拉伸应力位移曲线及粘结应力滑移曲线,结果表明:打结型端头可以为SMA纤维提供充足锚固力,其最大拉伸应力可达1039.7 MPa,分别为弯钩型端头、直型端头的2.69、6.97倍;增加SMA纤维与ECC的粘结长度会降低纤维最大拉伸应力,提高SMA纤维的延性;增大SMA纤维直径可使纤维最大拉伸应力增加,且延性也会增加,纤维更不易断裂;将SMA纤维与ECC的本构模型分为不充分锚固及充分锚固2类分别提出本构关系,试验曲线与拟合曲线基本吻合。 展开更多
关键词 形状记忆合金纤维 工程水泥基复合材料 粘结性能 本构模型
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形状记忆合金纤维在变轴力作用下的力学性能研究 被引量：2
7
作者 田东艳 金明 +1 位作者 兑关锁 李璟 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期174-183,共10页
对形状记忆合金纤维拔出的力学模型进行了探讨和简化。以一维的Liang-Rogers本构模型和Tanaka给出的指数型马氏体含量关系为基础,给定界面摩擦力的取值范围,并考虑其对纤维的作用,给出了恒温条件下加载和卸载过程中脱胶区纤维的伸长量... 对形状记忆合金纤维拔出的力学模型进行了探讨和简化。以一维的Liang-Rogers本构模型和Tanaka给出的指数型马氏体含量关系为基础,给定界面摩擦力的取值范围,并考虑其对纤维的作用,给出了恒温条件下加载和卸载过程中脱胶区纤维的伸长量与外载荷、摩擦力的关系式,及相关的系列曲线图,得到了界面摩擦力对形状记忆合金纤维力学特性的一些影响。由于余弦和指数模型得到的结果吻合良好,该文的变轴力模型具有一定的合理性。 展开更多
关键词 形状记忆合金纤维 本构模型 相变 界面摩擦力 变轴力
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形状记忆合金细长柔杆空间形状位置测量方法． 被引量：5
8
作者 张伦伟 韦海峰 +1 位作者 郑庆华 杨国标 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2012年第1期100-105,共6页
针对形状记忆合金细长柔杆智能结构的形状、位置动态检测中存在的问题,设计了微小尺寸的光纤光栅形状、位置传感网络和相关的封装工艺,利用基于离散点空间曲率信息的曲线重建算法,在一端点位置和姿态已知的情况下,研究了具备超弹性的细... 针对形状记忆合金细长柔杆智能结构的形状、位置动态检测中存在的问题,设计了微小尺寸的光纤光栅形状、位置传感网络和相关的封装工艺,利用基于离散点空间曲率信息的曲线重建算法,在一端点位置和姿态已知的情况下,研究了具备超弹性的细长形状记忆合金柔杆形状及位置动态测量方法。提出了基于曲率感知网络的形状记忆合金细长柔杆位置检测的误差定义、误差组成及减少误差的方法;利用自动渐进推进装置设计了新型的精度实验系统,克服了传感网络设计和封装的实验局限,分析了传感网络密度对形状、位置测量精度的影响,为进一步进行传感网络优化提供了实验依据。 展开更多
关键词 形状记忆合金 柔性杆 光纤光栅 曲率 形状 位置 误差
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