旋转运动SMA层合梁动力学建模与非线性自由振动分析

作者：王航; 穆安乐^*; 黄泽波

来源：西安理工大学学报, 2022, 38(01): 32-40.

DOI：10.19322/j.cnki.issn.1006-4710.2022.01.005

• 形状记忆合金
• 非线性自由振动
• 旋转层合梁

层合梁铺层中内嵌SMA丝时，可以有效改变层合梁旋转运动时的动态特性。为了研究旋转运动SMA层合梁的振动特性，使用Brinson一维SMA本构模型获得温度变化时的恢复应力与马氏体体积分数。使用坐标变换建立层合梁质点在惯性系下的位移。基于Euler-Bernoulli梁和Von Karman大变形理论，建立了位移场与应变之间的关系。使用Hamilton变分原理，获得大范围旋转运动层合梁的动力学方程，并用Ritz法获得内嵌SMA丝层合梁的非线性自由振动方程。旋转运动对SMA层合梁的自由振动有明显的影响。研究了同一转速下，不同SMA体积分数、初始应变对固有频率的影响，而且研究了石墨层纤维铺设角度对层合梁基频的影响。

• 单位
  机电工程学院; 西安铁路职业技术学院; 西安理工大学