基于形狀記憶聚合物正-負剛度相互轉換結構的研究.pdf

1、形狀記憶聚合物結構是近年研究的熱點，它在一定的激勵條件（如：熱、電、磁、光）下能夠產(chǎn)生非常大的可回復變形，它具有結構承載能力的同時，還具有主動的變形功能。隨著科學技術的發(fā)展，在很多方面需要控制或者避免物體在運動時發(fā)生振動等情況。研究發(fā)現(xiàn)應用負剛度結構設計的隔振器有很好的隔振性能。傳統(tǒng)材料設計的結構負剛度特性是不可控的，開展負剛度結構剛度特性的主控控制，對結構的隔振性能研究具有重要意義。
　　首先，本文根據(jù)碟形彈簧在一定尺寸條件下具

2、有負剛度特性的基礎上，基于環(huán)氧形狀記憶聚合物的形狀記憶性能與大回復變形性能設計了一種正/負剛度相互轉換碟形結構?；诒だ碚摵驼硰椥岳碚摲治隽素搫偠冉Y構的負剛度特性和結構的熱力學性能，實現(xiàn)了結構正與負剛度的轉換。
　　其次，本文應用ABAQUS有限元軟件對環(huán)氧形狀記憶聚合物負剛度結構進行了負剛度特性驗證分析，得到了負剛度結構的載荷-變形關系曲線；基于形狀記憶聚合物的粘彈性本構方程，對負剛度結構的形狀記憶性能進行了模擬；分析了負剛度

3、結構在自由狀態(tài)下的固有頻率和振型。
　　最后，本文基于理論分析及ABAQUS有限元模擬，設計了負剛度結構的模具，并利用其對環(huán)氧形狀記憶聚合物正/負剛度結構進行了研制。對研制的環(huán)氧形狀記憶聚合物負剛度結構分別進行了靜力學測試、熱力學性能測試及振動測試。其中，靜力學測試證明了結構的負剛度特性；熱力學性能測試結果顯示了結構不同溫度條件下的載荷-變形關系及形狀記憶性能；振動測試分析了結構在自由狀態(tài)下不同高度的固有頻率及模態(tài)阻尼比。研究結果