形状记忆合金驱动主动变形波纹板结构的有限元分析

作     者：王晓宏 张博明 杜善义 于东 WANG Xiaohong;ZHANG Boming;DU Shanyi;YU Dong

作者机构：哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2009年第45卷第8期

页      码：287-291页

摘      要：NiTi形状记忆合金作为一种功能材料,具有输出回复力大、性能稳定等优点,故可以将其用作主动变形结构中的驱动元件。将NiTi形状记忆合金带与波纹板结构以离散点的形式相联接,制作形状记忆合金驱动主动变形波纹板结构。对形状记忆合金通电驱动,利用其产生的拉伸或收缩力,达到控制结构主动变形的目的。同时,为预报该结构的变形响应,应用有限元软件ANSYS进行数值模拟。针对现有的通用有限元分析软件中没有模拟形状记忆合金形状记忆效应的单元和材料模型的问题,根据形状记忆合金材料本身的特殊性,提出"负热应变"的方法。在试验的基础上(即通过试验获得具有一定预应变的形状记忆合金在不同温度点上的回复应力、应变,进而利用本构关系求得不同温度下形状记忆合金的弹性模量)建模分析,最终获得不同温度下波纹板结构的变形响应曲线。预报结果与试验结果比较吻合,验证了该方法的正确性,为形状记忆合金驱动器的设计、模拟以及制作提供参考和依据。

主 题 词：形状记忆合金 波纹板结构 本构方程 数值模拟 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2009.08.287

馆 藏 号：203733329...