热环境影响下形状记忆合金悬臂梁动力学特性

刘百明，滕英元，周 林，张业伟，方 勃

(沈阳航空航天大学 航空航天工程学部(院)，沈阳 110136)



热环境影响下形状记忆合金悬臂梁动力学特性

刘百明，滕英元，周 林，张业伟，方 勃

(沈阳航空航天大学 航空航天工程学部(院)，沈阳 110136)

为了探索热环境对Ni-Ti-Cu形状记忆合金悬臂梁动力学特性的影响，在不同温度下对悬臂梁试件进行正弦扫频振动试验，对不同温度下系统的频率响应函数、固有频率、模态阻尼比均进行对比分析。分析表明该形状记忆合金悬臂梁结构在不同温度环境下，频率响应函数波峰所在频率、各阶固有频率均发生明显、规律的变化，模态阻尼比在同阶固有频率下的变化也很明显。证明热环境对形状记忆合金悬臂梁的诸如频率响应函数、固有频率、模态阻尼比等动力学特性影响显著。关键词： 形状记忆合金；悬臂梁；热环境；频率响应函数；固有频率；模态阻尼比

形状记忆合金(SMA)是一类具有形状记忆性能的合金,具有形状记忆效应是它的主要特性[1]。它的另一个重要特性是相变伪弹性，这种性质可使这类材料的相变恢复力呈现出非线性的特征，其阻尼和刚度都会随着材料的变形而改变，特别是会受到环境温度的影响[2]。近年来，SMA在机械工程、医疗器械、航空航天、现代机器人等领域都有重要应用[3]。

美国海军军械实验室早在20世纪60年代初便已经发现Ni-Ti合金的形状记忆效应，该实验室对其进行研究并于1969年和1970年批量生产形状记忆合金进行实际应用[4]。……