预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的经典层合理论力学解析

为揭示预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的弯曲变形规律,将层合理论应用到预应力碳纤维布加固的钢筋混凝土梁的结构分析中,建立了集中荷载作用下梁内任意点的挠度、应变及层间应力等计算公式,并对预应力碳纤维布加固的钢筋混凝土梁的力学性能进行了相应的计算;同时利用基于该理论所建立的公式解释了碳纤维布与混凝土的剥离、碳纤维布断裂以及混凝土压碎等试验现象的发生过程。结果表明:计算结果与试验结果相吻合,说明采用该理论分析碳纤维布加固的钢筋混凝土梁是正确的。研究结果为预应力碳纤维布加固混凝土结构的分析提供了新的途径。

基于形状记忆合金的软复合结构驱动器设计

本文针对现有康复治疗设备中动力驱动装置便携性差、缺乏仿生运动驱动等技术难题,基于形状记忆合金(SMA)及其仿生驱动机理,设计了一种用于康复训练的新型人体关节运动SMA软复合结构驱动器。首先,本文为该软复合结构设计了由产生驱动力的驱动层、确定结构弯曲角度的导向层和连接这些层的基体材料组成的构型。其次,建立了基于经典层合理论的SMA软复合结构的输出力学模型,解析了软复合结构的弯曲运动,并通过MATLAB进行了数值计算。最后,制作了样机,并通过搭建实验平台对其进行性能测试。实验结果表明该驱动器在空载情况下弯曲角度达到了189.91˚,负载0.45 kg下弯曲角度109˚,证明了其可在轻量级人体外骨骼结构中产生需要的弯曲运动的可能性。