清华大学学报(自然科学版)

北大核心,CA,INSPEC,JST,EI

国内刊号:11-2223/N

国际刊号:1000-0054

清华大学学报(自然科学版)杂志2025年第7期:基于形状记忆合金的索穹顶主动控制方法

发布日期:

作者:张海琛, 陆金钰, 沙志成, 张海影, 邹俊

单位:东南大学 土木工程学院,南京 211100

关键词:形状记忆合金,索穹顶,形状记忆性能,外斜索,形态控制

基金:江苏省自然科学基金面上项目(BK20242035),江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(JZ-010),江苏高校“青蓝工程”中青年学术带头人项目

形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)是一种驱动性能较好的新型智能材料。索穹顶结构是一种依靠预应力成型的索杆张力结构,能通过改变索单元长度调整结构形态和内力。为利用SMA控制索穹顶结构, 该文首先以SMA丝的形状记忆性能为基础,设计并制作了一种可用于主动控制的钢丝束;其次,进行了钢丝束的抗拉性能和回复性能试验,得到了温度与回复位移的关系;最后,将SMA钢丝束与钢丝绳串联,引入葵花型索穹顶结构,代替外斜索,通过升温实现结构的控制,并研究了均布荷载下,SMA钢丝束的控制效率。该文记录了控制过程中索应力值和节点位移值的变化,并与机械控制方法和有限元模拟结果进行了对比。结果表明:SMA钢丝束的回复性能良好,可作为索穹顶结构中调控索单元的可靠控制装置;调整外斜索长度可使结构的形态得到恢复,并能缓解脊索松弛现象。

来源:2025年第7期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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