形状记忆合金对混凝土梁驱动效应的有限元分析

将常温下为马氏体状态的Ni-Ti形状记忆合金预拉伸到产生塑性变形后,再把其偏心埋置于钢筋混凝土梁中,利用SMA特殊的形状记忆效应,通过加热合金丝使其发生马氏体逆相变从而产生巨大的恢复力来驱动钢筋混凝土梁.本文运用通用有限元计算软件ANSYS进行了建模和分析,结果证明可以利用SMA对混凝土梁施加较大的预应力,提高梁的强度和刚度,从而实现变形的主动控制.     

形状记忆合金复合梁的振动特性

针对复合梁的振动特性问题,利用已有的形状记忆合金(SMA)细观力学本构模型、复合材料力学和振动理论,推导了嵌入SMA的复合梁内SMA的恢复力公式,建立了描述该复合梁的应力、应变及温度间关系的力学本构方程和其固有频率和温度间关系的频率方程.应用SMA的恢复力公式、复合梁力学本构方程及频率方程研究了嵌入SMA复合梁的固有频...     

碳纤维加固方式对钢筋混凝土梁耐久性的影响

利用电化学腐蚀原理,对长期在氯离子环境下工作的7根不同碳纤维包裹方式的钢筋混凝土梁外加恒定电流,加速其腐蚀速度。对比每根梁在腐蚀过程中的物理力学性能及其变化,分析不同碳纤维包裹方式对钢筋混凝土梁耐久性产生的不同影响并对其机理进行研究。试验表明:碳纤维包裹对提高钢筋混凝土梁耐久性效果较显著,并且全包裹方式的钢筋混凝土梁L-6效果最好。     

钢筋混凝土短梁挠度的研究

分析了钢筋混凝土简支短梁和连续短梁实测荷载-挠度曲线的特征,剪切斜裂缝的出现引起钢筋混凝土短梁荷载-挠度曲线的明显转折,剪切刚度和剪切变形对钢筋混凝土短梁的挠度有较大影响.斜裂缝出现后,箍筋和水平腹筋对钢筋混凝土短梁的剪切刚度有较大影响,从而对钢筋混凝土短梁的挠度产生较大影响.对钢筋混凝土短梁,只考虑弯曲变形按现行设计规范计算所得挠度与试验实测挠度误差显著,剪切效应对钢筋混凝土短梁挠度的影响不可忽略.     

形状记忆合金的二维本构模型

形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)的二维本构模型是在SMA由奥氏体和马氏体动态组成的基础上建立起来的.在一定的应力与温度范围内,由于马氏体是弹塑性的,则把奥氏体的行为假设为线弹性的,SMA行为被认为是每一相单独行为的动态组合.利用传统的塑性理论提出了SMA的二维本构模型,此模型可以用来描述SMA的主要特征,如铁弹性、形状记忆效应和伪弹性等,计算结果比较符合实验结果.     

具有初始斜裂缝梁抗剪承载力的试验研究

通过对14根钢筋混凝土梁的抗剪试验，分析具有初始斜裂缝梁的受剪性能，从而为有损伤的钢筋混凝土梁抗剪承载力的评估提供参考。     

劲性钢筋混凝土梁抗剪性能研究

在所进行的劲性钢筋混凝土梁抗剪试验的基础上，对照钢筋混凝土梁的抗剪问题，对影响劲性钢筋混凝土梁受剪承载力的主要因素进行了分析，并利用非线性有限元方法对其进行了全过程分析，最后推导出劲性钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式     

劲性钢筋混凝土梁剪性能研究

在所进行的劲性钢筋混凝土梁剪试验的基础上，对照钢筋混凝土的抗剪问题，对影响劲性钢筋混凝土梁受剪承载力的主要因素进行了分析，并利用非线性有限元方法对其进行了全过程分析，最后推导出劲性钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式。     

火灾中带裂缝钢筋混凝土梁承载力算法研究

火灾中带裂缝钢筋混凝土梁的承载能力研究可为工程实际应用提供参考。文章利用有限元分析软件ABAQUS对火灾中带裂缝钢筋混凝土梁内部的温度场进行分析,阐明了火灾中带裂缝钢筋混凝土梁内部温度场的分布规律,根据其分布规律确定了在不同耐火时刻有裂缝钢筋混凝土梁300和800℃的等温线,结合已有的高温下钢筋混凝土梁承载力计算公式,提出了火灾中带裂缝钢筋混凝土梁承载力计算公式。结果表明:在同样的受火条件下有裂缝时钢筋混凝土梁中钢筋位置的温度比是无裂缝时钢筋混凝土梁中钢筋位置的温度高55%~144%;有五条裂缝的钢筋混凝土梁中钢筋位置的温度比有一条裂缝的钢筋混凝土梁中钢筋位置的温度高2.7%~11.5%;带裂缝钢筋混凝土梁的承载力比无裂缝钢筋混凝土的承载力低47%~82%。     

循环载荷下形状记忆合金丝力学性质试验研究

通过不同变形速率下的形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)丝的加卸载循环试验,研究了循环次数、变形速率对SMA力学性质的影响。结果表明:加卸载循环试验中SMA丝的相变应力、残余应变、等效阻尼比等参数均随着循环次数的增加而减小,SMA各力学参数随循环次数的持续增加趋于稳定;随变形速率增加,SMA马氏体正相变应力和等效阻尼比增加,马氏体逆相变应力逐渐减小,当速率持续增加至一定范围时,SMA的力学性质对速率的敏感性降低;加卸载循环训练期间的变形速率对稳定后SMA的力学性质影响不显著。此结果可为SMA的循环训练和SMA阻尼器的设计提供参考。     

Experimental and Numerical Investigation of an End Plate Connection with Using Long Shank SMA Bolts

Superelastic shape memory alloys ( SMAs ) have the ability to recover their original shape after experiencing large strains. End?plate connection with using superelastic long shank SMA bolts is propose...     

Passive smart self-repairing concrete beams by using shape memory alloy wires and fibers containing adhesives

An innovative approach to increase structural survivability of concrete and maintain structural durability of concrete was developed in case of earthquakes and typhoons. This approach takes advantage of the superelastic effect of shape memory alloy（SMA） and the cohering characteristic of repairing adhesive. These SMA wires and brittle fibers containing adhesives were embedded into concrete beams during concrete casting to form smart reinforced concrete beams. The self-repairing capacity of smart concrete beams was investigated by three-point bending tests. The experimental results show that SMA wires add self-restoration capacity,the concrete beams recover almost completely after incurring an extremely large deflection and the cracks are closed almost completely by the recovery forces of SMA wires. The number or areas of SMA wires has no influence on the tendency of deformation during loading and the tendency of reversion by the superelasticity. The adhesives released from the broken-open fibers fill voids and cracks. The repaired damage enables continued function and prevents further degradation.     

连梁中安装SMA阻尼器框剪结构非线性分析

为改善钢筋混凝土框架-剪力墙结构中小跨高比连梁的脆性破坏模式,提出在连梁中安装形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)阻尼器,并采用数值分析对此类结构的抗震性能进行研究．以一幢阻尼器控制的18层平面框剪结构为例,对该结构进行Pushover分析及静力往复荷载作用下的非线性分析,研究了安装SMA阻尼器的连梁的两个设计参数(屈服力比和屈服位移比)取值对整体结构非线性性能的影响．分析结果表明:屈服力比对结构损伤模式影响显著,当屈服位移比相同时,屈服力比越小,阻尼器进入屈服越早,变形集中在阻尼器中,结构自复位能力越强;屈服力比相同时,随着屈服位移比增大,连梁中SMA阻尼器屈服被延后,结构中混凝土构件越早发生损伤．     

Low Velocity Impact Response Analysis of Shape Memory Alloy Reinforced Composite Beam

The low velocity impact responses of shape memory alloy （ SMA ） reinforced composite beams were analyzed by employing the finite element method. The finite element dynamic equntion was solved by the Newmark direct integration method, the impact contact force was determined asing the Hertzian contact law, and the influence of SMA .fibers on stiffiwss matrix is studied. Numerical results show that the SMA fibers can effectively improve the low velocity impact response property of composite beam.     

CuZnAl合金弹簧元件形状记忆的衰减

铜基形状记忆合金是最有工业应用前途的形状记忆合金之一。但铜基形状记忆合金存在着在使用过程中记忆性能易丧失问题而阻碍了它的实用化。 本文利用金相、射线衍射及透射电镜等实验手段,研究了CuZnAl记忆合金弹簧元件的稳定性,分析了其记忆衰减的原因。     

形状记忆合金超弹性的Preisach滞回模型

以形状记忆合金（SMA）单向拉伸试验结果为基础,建立其超弹性的Preisach滞回模型。以Preisach滞回理论为基础,采用数值分析和实验验证相结合的方法,创建了SMA超弹性一维滞回模型。SMA与普通材料相比,除具有独特的形状记忆效应（SME）以外,还具有独特的超弹性性质。利用这种非线性的超弹性设计的减振器、耗能器和阻尼器在工程界得到广泛的应用,已受到国内外研究学者的高度重视。在完成SMA应力-应变单向拉伸试验的基础上,提取两组具有代表性的实验数据,一组用于训练Preisach滞回模型,另一组用于验证所提出模型的有效性。用经训练的滞回模型计算出的应力-应变关系与实验结果吻合程度很好。所提出的SMA超弹性滞回模型,可以有效的表达SMA超弹性应力-应变关系。     

TiNi形状记忆合金的阻尼特性及应用

从工程中一种常见的机器隔振模型出发 ,运用导纳模态方法 ,得出了输入到基础梁的功率流表达式 .根据试验数据模拟了形状记忆合金的超弹性循环曲线并计算了TiNi形状记忆合金丝在一定振幅下循环加卸载时的超弹性等效阻尼 ,并将记忆合金丝作为一种等效阻尼材料应用到隔振模型中 .通过计算机仿真 ,得出在此模型中使用记忆合金丝作为阻尼材料及用与合金丝在几个频率时的等效阻尼相当的普通阻尼材料时输入到基础的功率谱图 ,分析了记忆合金作为阻尼材料时对模型隔振效果的影响 ,从而得出其作为阻尼材料的优越之处     

形状记忆合金自动启闭洒水灭火喷头的研制

以形状记忆合金热－机械动作组件作为自动启闭洒水喷头的感温驱动元件,设计了一种新型自动启闭洒水灭火喷头——形状记忆合金自动启闭洒水喷头．论述了形状记忆合金自动启闭洒水喷头的结构原理和动作特性,并将其与热双金属片感温驱动元件动作元件的动作特性进行了比较和分析     

形状记忆合金混杂复合材料弯曲变形的研究

为精确地预报形状记忆合金混杂复合材料的弯曲变形量及在不改变构件刚度的条件下增大其弯曲变形量,对该材料悬臂梁的弯曲变形进行了研究．采用板状形状记忆合金增大形状记忆合金的体积分数;通过测试形状记忆合金关键温度点上的回复应力与弹性模量,确定形状记忆合金本构方程中的有关变量,解本构方程获得各个温度下的回复应力与弹性模量．采用有限元方法进行计算,获得了悬臂梁弯曲变形的温度响应曲线．测试实验验证了计算的正确性．     

恒定外力对CuZnAl弹簧形状记忆性能和动作温度的影响

研究了外加应力对CuZnAl记忆合金弹簧热循环时的形状记忆性能和其动作温度的影响。研究结果表明,记忆合金弹簧在受到0．7N和1．0N恒定外力的热循环条件下,其形状恢复率比无力作用时有明显改善,记忆合金弹簧热循环时的累积残余伸长量大大减少;加热时记忆合金弹簧的动作始温度与合金中的相变起始温度基本一致,但动作终止温度与相变终止温度存在较大差异。