یک مدل اجزاء محدود غیر خطی برای محرک ها و تیرهای کامپوزیتی هوشمند شده با لایه های آلیاژ حافظه دار

Abstract

در این مقاله یک مدل اجزاء محدود جامع برای تحلیل پاسخ گذرا و ماندگار محرک ها و تیر های هوشمند با ساختار کامپوزیتی متشکل از المنت های آلیاژ حافظه دار (SMA) تعبیه شده در یک ماده ماتریس و دارای درجات آزادی و قابلیت تحرک در سه بعد ، ارائه شده است . بدلیل وجود تنش های برشی و خیز نسبتا بزرگ در این سازه ها ، مدلسازی بر اساس یک تئوری پیشرفته برای تیرها و با فرض میدان کرنش غیر خطی ون – کارمن انجام گرفته است . برای رفتار ترمومکانیکی SMA از یک معادله مشخصه با ضرایب متغیر ، بهمراه معادلات سینتیک تبدیل فاز سینوسی استفاده بعمل آمده است . در این مقاله ابتدا فرم ضعیف معادلات تعادل و انرژی تعیین شده و سپس بر اساس آن یک فرمولبندی اجزاء محدود غیر خطی برای این سازه های فعال استخراج گردیده است . این مدل اجزاء محدود قادر است محرک ها و تیر های کامپوزیتی SMA با هر شکل مقطع را تحلیل نماید . البته این مدل محدود به حالاتی است که در تیر پیچش ایجاد نمی شود . در مرحله آخر، این مدل F.E. بر روی مثال خاصی از این سازه ها اعمال شده و به کمک برنامه کامپیوتری تحلیل و نتایج عددی حاصیه در نمودار هایی ارائه گردیده است . این نتایج عددی موید صحت و توانایی این مدل اجزا محدود برای تحلیل پاسخ این نوع سازه های کامپوزیتی SMA می باشند .