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灵巧结构的损伤及失效问题研究

批准号10072026 学科分类损伤与断裂力学 ( A020302 )
项目负责人王鑫伟 负责人职称教授 依托单位南京航空航天大学
资助金额21.00
万元
项目类别面上项目 研究期限2001 年 01 月 01 日 至
2003 年 12 月 31 日
中文主题词灵巧结构. 损伤及失效分析
英文主题词Smart structures . Damage and Failure analysis

摘要

中文摘要 对埋入形状记忆合金元件、压电元件的灵巧结构的损伤及失效问题进行研究。从理论和实验上分析结构设计参数与结构失效之间的关系,研究灵巧结构试件在各种基本变形、复合变形以及多次温度、电激励下的破坏及失效现象,分析损伤失效原因,建立理论模型,创建灵巧结构的损伤及失效理论和数据库系统,为灵巧结构的设计和应用提供依据。
英文摘要
结题摘要 灵巧结构是将传感元件和驱动元件集成在结构的元件和构件中的一种新型结构,被世界主要发达国家列为优先发展的二十一世纪高新技术之一。随着对灵巧结构研究的深入和灵巧结构在航空航天、土木工程等领域里的逐步走向应用,灵巧结构的损伤及失效问题是必须要解决的重要问题之一。我们对此问题从理论、试验和数值模拟三方面开展了较为系统和深入的研究,取得了一些阶段性的研究成果。主要有:通过试验给出了灵巧结构的一些损伤形式:驱动器(压电、SMA细丝)/传感器(压电)的局部脱粘、高应力区压电驱动器/传感器的断裂、压电驱动器/传感器在疲劳载荷作用下由于夹杂产生的损伤。这些损伤的存在会使灵巧结构的功能下降或完全丧失。对灵巧结构的失效进行了定义:灵巧结构的失效可分为功能失效和结构失效。建立了计及损伤SMA细丝增强结构的一维增量本构关系,提出了一种能检测压电传感器脱粘的方法,导出了多种能有效地对压电类灵巧结构及损伤的有限单元,为灵巧结构的损伤与失效分析打下了一定的基础。所取得的这些研究成果对灵巧结构的设计有指导意义。

成果

序号 标题 类型 作者

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