形状记忆合金数值模型的不确定性分析

形状记忆合金(shape memory alloy,简称为SMA)具有“超弹性”,即在受到应力而发生较大变形并卸载后,可以恢复原始形状,并在这个过程中耗散能量,在建筑抗震和桥梁振动控制中具有广阔的应用前景。SMA的模型参数通常由优化方法来确定,然后用于装有SMA装置的结构地震时程响应分析中。利用Metropolis-Hasting算法(简称为MH算法)中的改进算法DRAM方法(延迟拒绝及自适应采样),基于经过“预拉伸”和热处理的SMA棒材循环拉伸试验结果,对SMA改进的Graesser&Cozzarelli模型参数进行采样,从SMA的本构模型参数和耗能能力两个方面分析了SMA材料的不确定性。建立了各参数的后验分布,并得到了参数两两之间的相关性,结果可用于概率模型的建立及基础模型数学形式的研究。研究表明,在累积概率密度为15%时,材料的能量耗散能力相对误差高达20%;累积概率密度为85%时,相对误差为10%。