1、彈體結(jié)構(gòu)中對剛度影響較大的部位采用形狀記憶合金材料(如加強筋),當這樣在氣動熱作用下,由于形狀記憶合金材料的彈性模量隨溫度增加,可以有效的提高結(jié)構(gòu)剛度。但這種方法需要布置大量的形狀記憶合金在結(jié)構(gòu)中,很難進行實際應用;
2、把形狀記憶合金纖維埋入層合板中形成形狀記憶合金增強復合材料 (Shape MemoryAlloy Hybrid Composite,簡稱SMAHC)來實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)進行控制。
SMA纖維在埋入前需要拉伸至塑性變形,加熱過程中由于兩端被約束住,無法回到其原先的長度,將會產(chǎn)生很大的回復應力,利用這種回復應力作為驅(qū)動力可以實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的控制,也可以改變結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布和剛度特性。同時SMA本身的彈性模量在相變過程中也會發(fā)生很大變化,可以有效地改變結(jié)構(gòu)剛度。
3、與制成復合材料不同,在結(jié)構(gòu)中離散地布置預拉伸的形狀記憶合金絲,對其施加溫度進行主動控制,在結(jié)構(gòu)局部產(chǎn)生驅(qū)動力,改變結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應力狀態(tài),實現(xiàn)剛度控制。采用主動應變能調(diào)整對結(jié)構(gòu)進行剛度控制,利用形狀記憶合金絲驅(qū)動器埋入結(jié)構(gòu)中進行加熱驅(qū)動控制,以固有頻率的變化反映結(jié)構(gòu)剛度變化。
擴展資料
靜剛度一般用結(jié)構(gòu)的在靜載荷作用下的變形多少來衡量,動剛度則是用結(jié)構(gòu)的固有頻率來衡量;
如果動作用力變化很慢,即動作用力變化的頻率遠小于結(jié)構(gòu)的固有頻率時,可以認為動剛度和靜剛度基本相同。否則,動作用力的頻率遠大于結(jié)構(gòu)的固有頻率時,結(jié)構(gòu)則不容易變形,即變形較小,此時結(jié)構(gòu)的動剛度相對激擾較大。
但動作用力的頻率與結(jié)構(gòu)的固有頻率相近時,有可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象,此時動剛度最小,變形最大。因此,動剛度是衡量結(jié)構(gòu)抵抗預定動態(tài)激擾能力的特性。
參考資料來源:百度百科-靜剛度
參考資料來源:百度百科-剛度控制
鋼結(jié)構(gòu)加固改造的主要方法有:減輕荷載、改變結(jié)構(gòu)計算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經(jīng)驗時,亦可采用其它加固方法。
1、改變結(jié)構(gòu)計算圖形
改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固改造方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進行加固的方法;
改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般加固方法:
(1)對結(jié)構(gòu)可采用下列增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度的方法進行加固:
A、增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗算;
B、加設支撐增加結(jié)構(gòu)剛度,或者調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動力特性;
C、增設支撐或輔助桿件使結(jié)構(gòu)的長細比減少以提高其穩(wěn)定性;
D、在排架結(jié)構(gòu)中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其它柱列負荷;
E、在塔架等結(jié)構(gòu)中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結(jié)構(gòu)的剛度。
(2)對受彎桿件可采用下列改變其截面內(nèi)力的方法進行加固:
A、改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉(zhuǎn)化為多個集中荷載;
B、改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結(jié);
C、增加中間支座或?qū)⒑喼ЫY(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu);
D、調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置;
E、將結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu);
F、施加預應力。
(3)對桁架可采取下列改變其桿件內(nèi)力的方法進行加固:
A、增設撐桿變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu);
B、加設預應力拉桿。
2、加大構(gòu)件截面的加固
采用加大截面加固鋼構(gòu)件時,所選截面形式應有利于加固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。
3、連接的加固與加固件的連接
鋼結(jié)構(gòu)連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加固的原因、目的、受力狀況、構(gòu)造及施工條件,并考慮結(jié)構(gòu)原有的連接方法確定。
鋼結(jié)構(gòu)加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據(jù)時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時,應采用經(jīng)評定認可的焊接工藝及連接材料。
4、裂紋的修復與加固
結(jié)構(gòu)因荷載反復作用及材料選擇、構(gòu)造、制造、施工安裝不當?shù)犬a(chǎn)生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時,應設法修復。
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