热机载荷下形状记忆合金梁超静定问题分析

杨静宁, 王永祥, 唐 健

(兰州理工大学 理学院, 甘肃 兰州 730050)

形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)作为一种近年来迅速发展起来的一种新型智能材料,不仅具有普通金属的优良特性,如延展性、导电性[1].在航空航天、自动控制、医学、能源等领域得到广泛的应用[2-5].近年来,在前人的基础上国内外学者就形状记忆合金的变形特性进行了更加深入的研究.Flor SDL等[6]做了关于镍钛记忆合金丝弯曲实验,并对其弯曲变形进行了研究.周博等[7]通过研究得出了更简单的形状记忆合金材料的力学本构模型,并提出了形状记忆因子的概念.Auricchio F和Sacco E[8]考虑到奥氏体和马氏体弹性特性的不同,对本构模型进行了修正,并分析了形状记忆合金梁的弯曲特性.Helm D等[9]对处于马氏体和奥氏体状态下的NiTi合金圆管在拉伸-扭转组合变形下的力学特性进行了研究.Michael M K等[10]在沿截面高度的应变是线性的假设基础上,研究了集中载荷作用下形状记忆合金悬臂梁的力学性能.Souza A C等[11]以相变应变为变量,得到了描述伪弹性和形状记忆效应的三维本构模型.崔世堂等[12]引入拉压不对称系数研究了形状记忆合金纯弯曲梁的力学性能.任勇生等[13]研究了具有形状记忆合金纤维的复合材料梁非线性静变形、热屈曲和振动.韩悌信等[14]利用MTS万能材料试验机研究了NiTi形状记忆合金的力学性能,得到了在不同温度下的静态拉伸应力-应变曲线.李会知等[15]在均布荷载作用下一次超静定梁的弹塑性变形全过程进行了分……