基于改進的多段線性本構模型的超彈性SMA螺旋彈簧力-位移關系研究
黃斌; 呂泓旺; 宋陽; 吳羿興 武漢理工大學土木工程與建筑學院; 湖北武漢430070
關鍵詞：sma螺旋彈簧 超彈性 本構模型 拉伸試驗
摘要：提出了一種改進的多段線性形狀記憶合金(SMA)本構模型,在此基礎上,結合螺旋彈簧的基本力學性能,給出了復雜荷載下超彈性SMA螺旋彈簧力-位移關系模型的數值仿真方法。對Motahari提出的SMA多段線性本構模型進行了改進,給出了子環曲線彈性模量的定義,使子環的模擬更加逼近試驗結果。同時,考慮到SMA螺旋彈簧的軸向大變形,將原來的一維模型推廣到兼顧截面扭轉和彎曲兩種效應的二維模型。通過兩種NiTi螺旋彈簧試件在多種荷載工況下的拉伸試驗,對所建立的力-位移關系仿真模型進行了驗證。仿真與試驗結果表明,應用建立的超彈性SMA螺旋彈簧力-位移關系模型能較為準確地模擬復雜加載工況下彈簧的力學行為。和Motahari模型相比,本文提出的力-位移模型更接近試驗結果。
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