三维自适应形状记忆合金壳结构的关键力学问题研究

项目名称： 三维自适应形状记忆合金壳结构的关键力学问题研究

项目编号： No.11372133

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 裘进浩

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 78万元

中文摘要： 自适应结构技术作为未来飞行器的关键技术，对提高飞行器的性能具有重要作用。自适应结构可以根据飞行速度、高度等条件，自适应地改变飞行器气动外形。形状记忆合金(SMA)以其优异的材料特性，被广泛应用于自适应结构中。但目前大多数在SMA力学行为的研究主要局限于一维、二维结构，且多物理场作用下的力学行为研究还不够充分。本项目以SMA三维壳结构在自适应进气道上的应用为背景，对SMA壳结构在气动载荷作用下加热变形过程中的关键力学行为展开研究，通过理论分析、数值仿真和实验验证相结合的办法，着重解决以下关键问题：1）三维形状记忆合金双程效应的力学行为建模以及有限元仿真的实现；2）考虑气动加热和对流冷却的SMA温度场、流场、变形的耦合分析；3）不同温度场和流场作用下SMA三维壳结构的气动弹性稳定性分析；4）SMA自适应结构非线性控制系统的实现。展开这一探索性研究对促进SMA的自适应结构的发展具有重要的意义。

中文关键词： 形状记忆合金壳；本构模型；热力学响应；多场耦合；热机械训练

英文摘要： Adaptive structure technology, which is considered as a key technology for the next-generation aircraft, plays an important role in improving the aircraft performance.According to the speed, altitude, task or other conditions, adaptive structure can adapt

英文关键词： shape memroy alloy shell；constitutive model；thermodynamics response；multi-physical field coupling；training method