ANSYS下SMA复合材料板簧的温控模态分析及其频率特性

本文主要探讨了基于ANSYS软件的形状记忆合金(SMA)复合材料板簧的模态分析方法。首先，作者详细介绍了在2012年的一项研究，通过构建有限元模型来模拟SMA复合材料板簧的工作特性。有限元模型的建立是研究的基础，它将复杂的物理结构简化为数学上的离散单元，以便于数值计算和仿真。 模态分析是结构动力学的重要组成部分，旨在确定系统的自然频率和模态振型，这些信息对于评估结构在不同工况下的动态响应至关重要。研究者针对升温和降温两个过程，分别进行了模态分析，探究了温度变化对SMA复合材料板簧性能的影响。由于SMA的独特性质，其固有频率会随温度的改变而变化，这在本研究中得到了实证，即固有频率随温度升高而增加。 SMA纤维含量作为复合材料的重要参数，也对板簧的性能有显著影响。不同的纤维含量可能导致材料的弹性模量和刚度发生变化，从而影响到整体的振动特性。通过对比不同SMA纤维含量的模态分析结果，研究人员能够了解这种复合材料的优化设计方向。 关键词“复合材料板簧”、“形状记忆合金”、“模态分析”和“固有频率”直接揭示了论文的核心内容。固有频率作为反映结构振动特性的关键指标，其变化规律对于设计工程师来说是极其重要的，因为它直接影响到产品的稳定性和安全性。 此外，文章还提到了研究背景和方法，包括山东省自然科学基金项目的资助，以及作者管鸣和任勇生的专业背景和研究兴趣。管鸣专注于板簧振动研究，而任勇生则在机械系统动力学领域有着深厚的学术造诣。 这篇论文通过对基于ANSYS的SMA复合材料板簧的模态分析，为理解和优化这类新型材料在实际应用中的动态性能提供了有价值的数据和理论依据，对于相关领域的科研人员和工程师具有较高的参考价值。