SMA纤维复合材料空心梁机械性能自动化建模分析

包玮琛

（重庆航天职业技术学院，重庆 400021）

0 引言

SMA纤维复合材料是21世纪的主导材料，因具有耐腐蚀、热稳定性好等特征，被广泛应用于航天等领域[1]。例如世界上第一架使用复合材料机翼和机身的波音B787，不仅外表坚硬美观，其燃油效率也有所提高。SMA纤维复合材料在修复大型建筑、汽车外壳、自行车、薄壳建筑等民用领域也十分普遍。SMA纤维复合材料是目前最受欢迎的智能型功能材料，和传统的材料相比，其具有较高的抗耗能特性、抗疲劳及稳定的力学性能，从而使其应用于机械、部件、建材等领域[2]。

空心梁是一种应用于建筑行业中的刚度和耐久性较强的新型建材。建筑的安全、可靠一直以来都是人们最关注的指标，因此进一步提升空心梁的耐久性成为许多相关领域的研究热点。

目前许多学者对SMA纤维复合材料空心梁的力学行为进行了研究，其中包括基于功能梯度形状记忆合金复合梁的力学行为分析模型[3]，该模型的模拟精度较低，计算过程比较复杂；李文枭等人提出了一种基于环境腐蚀速率与结构局部形状关系的分析模型[4]，该模型的模拟结果误差较小，但模拟时间较长。

为解决目前模型存在的问题并准确分析SMA纤维复合材料空心梁的机械性能，本研究以耐久性为例，对其展开自动化建模分析。首先构建SMA纤维复合材料空心梁耐久性模型，通过模拟不同条件下空心梁的动力学响应来衡量SMA纤维复合材料空心梁的耐久性。

1 SMA纤维复合材料空心梁耐久性自动化建模与分析

在分析SMA纤维复合材料空心梁相关参数的技术上，本研究采用MATLAB软件编写SMA纤维复合材料空心梁耐久性模型。……