基于改进的多段线性本构模型的超弹性 SMA螺旋弹簧力-位移关系研究

论文摘要

提出了一种改进的多段线性形状记忆合金（SMA）本构模型,在此基础上,结合螺旋弹簧的基本力学性能,给出了复杂荷载下超弹性SMA螺旋弹簧力-位移关系模型的数值仿真方法。对Motahari提出的SMA多段线性本构模型进行了改进,给出了子环曲线弹性模量的定义,使子环的模拟更加逼近试验结果。同时,考虑到SMA螺旋弹簧的轴向大变形,将原来的一维模型推广到兼顾截面扭转和弯曲两种效应的二维模型。通过两种NiTi螺旋弹簧试件在多种荷载工况下的拉伸试验,对所建立的力-位移关系仿真模型进行了验证。仿真与试验结果表明,应用建立的超弹性SMA螺旋弹簧力-位移关系模型能较为准确地模拟复杂加载工况下弹簧的力学行为。和Motahari模型相比,本文提出的力-位移模型更接近试验结果。

论文目录

• 引言
• 1 超弹性SMA螺旋弹簧力-位移关系的建立
•   1.1 超弹性SMA多段线性本构模型
•     1.1.1 主环滞回曲线
•     1.1.2 子环滞回曲线
•   1.2 SMA螺旋弹簧力-位移关系
• 2 SMA螺旋弹簧拉伸试验
• 3 试验结果与分析
•   3.1 变幅值循环加卸载工况
•   3.2 产生子环荷载工况
• 4 SMA弹簧力-位移关系的数值模拟
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄斌,吕泓旺,宋阳,吴羿兴

关键词: 螺旋弹簧,超弹性,本构模型,力位移关系,拉伸试验

来源: 地震工程与工程振动 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 武汉理工大学土木工程与建筑学院

基金: 国家自然科学基金项目(51578431)~~

分类号: TU352.1

DOI: 10.13197/j.eeev.2019.04.8.huangb.002

页码: 8-21

总页数: 14

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