本文關(guān)鍵詞： 形狀記憶聚合物 智能簧片 形狀記憶效應(yīng) 用戶材料子程度(UMAT)　出處：《北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報》2017年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為了研究基于形狀記憶聚合物(shape memory polymer,SMP)新型簧片的形狀記憶行為以及金屬材料對SMP簧片的增強效應(yīng),首先,基于三維SMP應(yīng)力-應(yīng)變-溫度關(guān)系,編寫了可供ABAQUS調(diào)用的用戶材料子程序(user-defined material mechanical behavior,UMAT),開發(fā)出可用于三維復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下SMP結(jié)構(gòu)的有限元計算方法.然后,利用該方法對SMP簧片結(jié)構(gòu)正向和反向彎曲變形的形狀記憶行為(高溫加載、降溫固形、低溫卸載和升溫恢復(fù))進行了仿真.最后,模擬和分析金屬材料增強的SMP復(fù)合簧片結(jié)構(gòu)的折疊過程.結(jié)果表明:SMP簧片在正向和反向折疊變形后,通過溫度的控制能夠自動展開,因此,能夠有效解決傳統(tǒng)簧片結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動復(fù)雜和過沖震動的問題;金屬增強的SMP復(fù)合簧片的失穩(wěn)彎矩和平穩(wěn)彎矩被明顯提高,金屬增強效果從強到弱的順序依次是:合金鋼、鑄鋼、灰鑄鐵和硬鋁合金.
[Abstract]:In order to study the shape memory behavior of new Reed based on shape memory polymer (shape memory polymer) and the enhancement effect of metal materials on SMP Reed, firstly, based on the three dimensional SMP stress-strain-temperature relationship, In this paper, the user material subprogram (user-defined material mechanical havior) that can be called by ABAQUS is developed, and the finite element calculation method for SMP structure under three-dimensional complex stress state is developed. The shape memory behavior of forward and reverse bending deformation of SMP Reed structure (high temperature loading, cooling solid shape, low temperature unloading and temperature recovery) is simulated by this method. The folding process of the metal reinforced SMP composite Reed structure is simulated and analyzed. The results show that the reeds can be automatically expanded by controlling the temperature after forward and reverse folding deformation. It can effectively solve the problems of complex driving and overshoot vibration in traditional Reed structure, the unstable bending moment and steady bending moment of metal reinforced SMP composite Reed are obviously improved, the order of metal reinforcement effect from strong to weak is: alloy steel, cast steel, Gray cast iron and hard aluminum alloy.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)機械工程與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(11472020,11502007)
【分類號】：TB324

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本文編號：1550524