形狀記憶合金在飛行器結(jié)構(gòu)剛度控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文以超聲速飛行器結(jié)構(gòu)氣動(dòng)熱軟化現(xiàn)象為背景，研究了基于形狀記憶合金的結(jié)構(gòu)剛度控制方法，提出了將SMA條帶作為加強(qiáng)筋的舵面結(jié)構(gòu)。
　　以梁結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，利用形狀記憶合金的特性，將其布置在梁結(jié)構(gòu)上，給出梁結(jié)構(gòu)剛度控制的數(shù)學(xué)模型。以Ni-Ti形狀記憶合金為計(jì)算對(duì)象，根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出：梁結(jié)構(gòu)的剛度控制效果與形狀記憶合金的厚度有關(guān)，同時(shí)也與其彈性模量的比值有關(guān)。這為形狀記憶合金在飛行器結(jié)構(gòu)剛度控制中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
　　根據(jù)傳

2、統(tǒng)舵面模型，設(shè)計(jì)了基于形狀記憶合金的變剛度舵面結(jié)構(gòu)，通過有限元仿真分析結(jié)構(gòu)剛度控制效果，并研究溫度、氣動(dòng)載荷以及材料的選取對(duì)結(jié)構(gòu)剛度控制效果的影響。以控制效果最大化為目標(biāo)，利用遺傳算法對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化。
　　對(duì)舵面結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋的布局方式進(jìn)行優(yōu)化，通過模態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)剛度控制效果。結(jié)果表明，在高溫環(huán)境下利用SMA奧氏體相的彈性模量高于馬氏體相這一特性可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的被動(dòng)控制。結(jié)構(gòu)控制后的一階固有頻率與控制前相比增幅可達(dá)10％。此