智能材料MFC驱动双稳态板的跳变特性研究

智能可变形结构能感知周围环境的变化并做出适当的反应,其主要原理是利用智能材料层产生应变以达到驱动主体结构发生变形.含有智能材料压电纤维MFC的双稳态复合材料层合板可以通过智能驱动实时调整主体结构的形状,实现稳态构型之间的跳变.论文对中心点固支的MFC压电智能驱动双稳态复合材料层合板的稳态构型、跳变规律及其影响因素进行了系统地研究.研究内容主要包括:含MFC的双稳态层合板的稳态构型、分叉行为和驱动跳变分析.利用理论模型分析了层合板的长宽比、厚度尺寸、铺层方式和MFC粘贴位置对双稳态板分叉行为的影响,并预测了双稳态层合板的临界尺寸以及驱动跳变的临界电压.双稳态板的跳变是一个大变形的非线性行为,实现和控制跳变行为的研究是其应用的基础.论文的研究结果为新型压电材料驱动双稳态板的结构设计提供了一定的理论参考.