【摘 要】
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随着科学技术的发展,智能复合材料作为一种新型材料,在各个高科技领域,特别是航空航天工业中,展示了广阔的应用前景。所谓智能复合材料就是将传感元件以及驱动元件与先进的复
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随着科学技术的发展,智能复合材料作为一种新型材料,在各个高科技领域,特别是航空航天工业中,展示了广阔的应用前景。所谓智能复合材料就是将传感元件以及驱动元件与先进的复合材料相结合,针对外部环境及内部条件的改变,做出自适应的调整,将整体结构调整到最佳或较佳状态。本文将形状记忆合金与树脂基复合材料集成在一起,构成了一种层合板结构;利用有限元软件对形状记忆合金驱动复合材料层合板的偏转过程进行了仿真模拟,根据模拟分析的结果,设计并制备了试验试件,进行偏转实验验证;最后设计了DSP控制系统,初步实现了形状记忆合金驱动复合材料层合板的偏转控制。具体研究内容如下:1.基础理论研究:给出了形状记忆合金的基本概念、特性、触发方式及本构方程,利用本构方程对响应速度进行了理论分析,并提出了几种改善响应速度的方法。2.形状记忆合金性能参数测试:通过形状记忆合金性能参数测试试验,得到了数值模拟、理论分析以及控制系统设计所需相关参数。3.复合材料试验板偏转仿真模拟:利用有限元软件,根据测试所得相关参数,对偏转过程进行了仿真模拟。4.复合材料试验板设计制作及偏转实验:参考数值模拟结果,依据相关理论参数,设计并制作了试验板;通过搭建试验平台,对试件进行了偏转实验,并与仿真结果进行了对比分析,验证了仿真模拟偏转过程的正确性,同时也得到了SMA驱动复合材料板的最大偏转角度。5.复合材料试验板偏转控制实验研究:依据仿真和试验结论,选取合适的控制方案,设计了DSP控制系统,控制实验板在0°~15°之间发生偏转,完成了偏转角度为6°的偏转控制,验证了SMA对复合材料板的驱动控制是可实现的,为下一步的深入研究奠定了良好的基础。
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