基于形状记忆聚合物（SMP）的模型构件损伤模拟技术研究

王永岗

中国海洋大学

摘要：

该文全面综述了基于振动测试的结构损伤诊断技术的研究现状及发展历程,在此基础上从数值计算、模型试验和实物现场测试三个方面,着重探讨了损伤诊断方法有效性检测过程中,结构损伤模拟的各种技术和措施,并将其总结为刚度折减法、面积消减法、裂纹裂缝法、缺口挖槽法等.同时对现行的损伤模拟方法进行了简单评价,指出这些方法所模拟的损伤是以一种突变的形式出现的,使得检验过程演变为对损伤前后两种状态下损伤诊断方法的有效性进行检验,这与结构损伤程度逐步加深的实际情况不符,且导致了检验过程的不连续.形状记忆聚合物(SMP)是近年来出现的一类能够"记忆"初始形状的新型功能高分子材料,该文所应用的形状记忆聚合物为热致型SMP,其显著特征为弹性模量E随着温度T的升高而降低,对外则表现为形状记忆效应.该文着重讨论了SMP材料的形状记忆原理,针对现行损伤模拟方法无法模拟结构损伤形成积累过程的不足之处,提出了将形状记忆聚合物SMP材料应用于刚度可控构件制作的新方法,并设计了常温和变温状态下基本的力学测试实验,测得了反映SMP材料形状记忆效应的E-T特性关系曲线,为分析将SMP材料应用于刚度可控构件制作的可行性奠定了基础.根据阐述的刚度可控构件制作的基本思想,制作完毕了SMP-PMMA复合材料粘贴成型刚度可控构件,采用热风浴加热的方式控制SMP材料的E值,进而控制整个复合构件的刚度变化,在损伤模拟效果检验实验中取得了满意的结果.

关键词：损伤诊断;损伤模拟;形状记忆聚合物;形状记忆效应;刚度可控构件

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：港口、海岸及近海工程

导师姓名：杨永春

学位年度：2004

语种：中文

分类号：TU312.3

页数：86

在线出版日期：2005-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）