超磁致伸縮材料的建模及其層合板的非線性動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、超磁致伸縮材料一種輸出力大、輸出能量密度高、響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn)單、可靠性好的新型智能材料。在國(guó)防軍工、航空航天、機(jī)械、電子、石油等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，被譽(yù)為是“21世紀(jì)提高國(guó)家高科技競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略性功能材料”。本文作者經(jīng)過(guò)查閱大量的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)超磁致伸縮材料的建模及其層合板的非線性動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，取得了以下成果。
　　 1、在考慮溫度變化的情況下，進(jìn)行了超磁致伸縮材料的靜態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn)，得到了不同溫度下，磁致伸縮效應(yīng)

2、隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律。
　　 2、利用Gram-Schmidt回歸方法，結(jié)合相關(guān)的超磁致伸縮材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到了超磁致伸縮材料在變化磁場(chǎng)頻率、變化磁場(chǎng)強(qiáng)度下的耦合滯回非線性模型，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了比較分析，驗(yàn)證了模型的有效性。為今后超磁致伸縮材料器材的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
　　 3、在考慮層合板的剪切變形的基礎(chǔ)上，通過(guò)非線性的幾何變形關(guān)系，利用Hamilton原理，推導(dǎo)出了同時(shí)受到橫向激勵(lì)和面內(nèi)激勵(lì)，四邊簡(jiǎn)支的超磁致伸縮材料層合

3、板的非線性偏微分動(dòng)力學(xué)方程。并利用Galerkin法對(duì)所建立的偏微分動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行了離散化處理。
　　 4、針對(duì)1:1內(nèi)共振情況下的超磁致伸縮材料層合板，利用多尺度法對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制方程進(jìn)行了攝動(dòng)分析，得到了二維的指數(shù)形式的平均方程。利用Runge-Kutta數(shù)值方法，分析了外激勵(lì)變化對(duì)超磁致伸縮材料層合板的非線性行為的影響。通過(guò)數(shù)值模擬的結(jié)果分析，不論是外激勵(lì)的頻率還是幅值的變化，系統(tǒng)大致會(huì)表現(xiàn)出一種周期運(yùn)動(dòng)→倍周期運(yùn)動(dòng)→混沌