噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (5): 89-94.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

形状记忆合金复合材料壁板的颤振分析

李香港1, 2，薛立军1, 2   

  1. （ 1. 天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津300384；
    2. 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心，天津300384 ）
  • 收稿日期:2022-04-26 修回日期:2022-07-22 出版日期:2023-10-18 发布日期:2023-01-13

Flutter Analysis of Shape Memory Alloy Composite Panels

  • Received:2022-04-26 Revised:2022-07-22 Online:2023-10-18 Published:2023-01-13

PDF

摘要： 研究铺设形状记忆合金（Shape Memory Alloy, SMA）丝的复合材料壁板的颤振行为。采用Von-Karman 大变形理论描述壁板位移-应变的非线性关系，用三阶非线性活塞理论来表示气动载荷。根据一维Brinson 模型，对SMA丝的热力学行为进行模拟。利用Hamilton 原理，推导出SMA 复合材料壁板的非线性偏微分运动方程组。通过Galerkin 法对偏微分方程组进行离散，得到壁板的常微分运动方程组。对传统复合材料壁板和SMA复合材料壁板的临界颤振动压进行对比，并详细分析SMA丝的温度、体积分数和预应变对壁板稳定性边界和极限环振幅的影响。数值结果表明：铺设SMA丝可以显著提高壁板的气动弹性稳定性；增大SMA丝的体积分数和预应变、加热SMA丝有助于增强对壁板颤振的抑制效果。

关键词: 振动与波, 壁板颤振, 形状记忆合金, 稳定性边界, 极限环振幅