形状记忆合金驱动器的力学性能

基于形状记忆合金（ＳＭＡ）材料的Ｂｒｉｎｓｏｎ本构关系,研究了ＳＭＡ驱动器在自由冷却和强制冷却等两种热交换形式下的动力响应问题,探讨了ＳＭＡ丝在恒载及荷载变化时完成正逆相变所需用的时间．研究结果表明,热交换方式对完成相变时间有较大影响,并且增加散热面积和提高热交换速率均可有效地加速相变的完成．最后,本文还简单讨论了影响ＳＭＡ驱动器响应时间的几个因素和改进方法．     

并联组合弹簧的力学性能分析

在工程实际中，为了改善弹簧的使用性能和特殊要求，常采用由多根螺旋弹簧构成的组合弹簧。本文主要由密圈弹簧理论出发，详细讨论了工程上广为采用的并联圆柱螺旋组合弹簧的轴向变形、横向变形、复合应力、压簧稳定性、自由振动频率及疲劳强度的性能。给出了能够便于工程应用的计算公式。     

形状记忆合金受弯杆的力学性能分析

以Brinson本构模型为理论依据,推导出任意截面形状的SMA杆在弯矩作用下横截面上的应力分布及马氏体百分数随截面高度变化的理论计算公式;对循环弯矩作用下杆件的耗能能力进行了分析,建立了完整的计算理论;并就等直矩形截面杆利用Matlab编制的程序进行了数值计算,得出了截面边缘最大应力和应变与外荷载弯矩的关系曲线、应力及马氏体百分数在截面高度上的分布曲线、耗能量与截面高度的关系曲线、耗能量与边缘最大应变的关系曲线,而且对这些曲线进行了讨论,认为SMA材料可以在结构振动被动控制中耗散由于弯矩荷载而引起的能量.     

形状记忆合金动作元件疏水阀的研究

利用形状记忆合金（SMA）的特性开发了一种新型的热静力式蒸汽疏水阀，并论述了形状记忆合金疏水阀的结构原理和动作特性，说明了SMA弹簧的设计方法，通过与另一种热静力式蒸汽疏水阀－－双金属片式疏水阀进行分析和比较，表明形状记忆合金疏水阀的开发有良好的前景。     

乘用车悬架系统空气弹簧力学性能及刚度分析

介绍了乘用车悬架系统空气弹簧的基本特性,对空气弹簧的刚度进行了分析计算.计算表明空气弹簧的刚度不仅与其静平衡位置时的压力和容积有关,还与其有效面积变化率和体积变化率有关.     

扭转缓冲器弹簧的多目标优化设计

以扭转缓冲器弹簧为例,以弹簧自由高度最小、质量最轻为优化目标,建立圆柱螺旋扭转弹簧多目标优化设计的数学模型。采用统一目标法对弹簧进行优化,并借助Matlab优化工具箱进行求解。结果表明：采用该种方法,减小了自由高度,减轻了重量,优化效果显著。     

柱状晶CuAlNi形状记忆合金控温水阀的设计与性能

用柱状晶CuAlNi形状记忆合金作为感温及控制元件,将其进行定型处理成弹簧,测试了相变温度及回复力.设计制作控温水阀,并对其性能进行测试.结果显示,在进水温度为50 ～ 70℃的范围内,不同阀芯位置的出水温度分别为38.50、38.75℃,调温性能可靠,控温精度为1.50℃,误差小.     

形状记忆合金复合材料层合梁的弯曲

分析了一种形状记忆合金复合材料层合梁在荷载作用和温度改变下梁的曲率k与截面弯矩M及温度T的关系 ,并进一步得到在恒定温度下悬臂梁自由端挠度随外载荷变化的曲线 结果显示该层合悬臂梁具有和形状记忆合金材料相同的超弹性特性     

时效工艺对Fe-Mn-Si-Cr-Ni-Zr-C合金形状记忆效应的影响

利用弯曲和拉伸试验研究了时效对 Fe-20Mn-5Si-8Cr-5Ni-0.12C-0.91Zr 合金形状记忆效应的影响,用扫描 电镜、X 射线衍射仪等分析了时效过程中该合金组织形态和组成相的变化.结果表明:该合金经 1 200 ℃ × 2 h(水冷)+800 ℃× 2 h 时效处理,当预应变量 =3.8%时,其形状记忆恢复率为 74%,可恢复应变为 2.81%,其形 状记忆性能优于不含 Zr和 C 的经热机械循环训练的 Fe-20Mn-5Si-8Cr-5Ni合金.     

形状记忆合金在油井封隔器中的应用研究

传统自封型封隔器采用橡胶皮碗作为密封材料,耐高温性能差,使用寿命短。利用形状记忆合金的记忆性能,将形状记忆合金设计成封隔器中的密封部件——密封圈,封隔器在低温状态下到油井指定位置,当温度升高达到合金的Af点后,密封圈可自动恢复原来的形状和尺寸,其膨胀产生的应力使密封圈与油井井壁紧密接触,起到密封作用。利用形状记忆合金对温度变化的响应,可以简化产品结构,降低密封和解封的施工难度,满足高温生产环境的要求,提高产品的使用寿命。     

NiTi形状记忆合金表面改性的研究进展

作为一种医用金属材料，NiTi形状记忆合金在医学领域得到了广泛的应用。但由于Ni离子的溶出影响了其耐蚀性和生物相容性，故要对合金表面进行改性处理。本文介绍了目前常用的表面改性技术，并对NiTi形状记忆合金的表面改性状况作了简要地叙述。     

CuZnAl形状记忆合金回复应力的研究

CuZnAl形状记忆合金如果作为管接头和一些驱动元件使用时,主要利用的是其形状回复时受阻（约束条件）进而产生的回复应力.对Cu-26.87%Zn-3.85%Al（wt%）合金在约束条件下,加热和冷却过程中回复应力的变化和不同的回复加热温度对回复应力的影响进行了研究.实验结果表明,约束条件下,实验合金的回复应力在加热过程中逐渐升高,在210～250 ℃范围内达到最大值242 MPa,随后逐渐降低;冷却过程中回复应力短暂下降后,逐步升高,在130～150 ℃范围内达到最大值204 MPa,随后大幅度下降;实验合金加热温度不能高于其再结晶温度,否则其回复应力会大幅度松弛;为了在加热和冷却过程中获得的回复应力最大,实验合金的最佳回复加热温度为200 ℃左右.     

Cu-Zn-Al合金两相区淬火对形状记忆效应的影响

在α+β两相区不同温度淬火对CU—25.44Zn—3.94Al形状记忆合金的相组成、相变温变及形状记忆效应的影响。研究结果表明,Cu—Zn—Al合金在α+β两相区合适的温变加热淬火,晶粒细小,其形状记忆效应优于在β单相区加热淬火者且相变温度较易调整,单向和双向记忆效应最佳的淬火温变分别为720℃和700℃,讨论了α+β两相区淬火对双向记忆效应影响的机制。     

热处理工艺对CuZnAl形状记忆合金相变点的影响

进行了不同的保温温度的淬火介质对Cu-27.04%Zn-3.62%Al-0.17%Zr(wt%)形状记忆合金相变点的复合效应的研究，采用四点式直流电阻法测试样的电压－温度曲线，并得出所有试样的Ms,Mf,As,Af点。实验结果表明：随着保温温度的升高，分级淬火相变点均有上升趋势，而直接淬火时保温温度高于760℃时，其As,Af反而下降，Ms点均低于室温。相同的保温温度下和保温时间下，直接淬后各相变点均高于分级淬后对应的相变点，晶粒尺寸的变化规律与保温温度和相变点变化一致。     

热机械循环对Fe-Mn-Si基合金记忆效应的影响

通过不同变形量的弯曲试验 ,结合X射线衍射对相结构的分析 ,研究了热机械循环对Fe- 17Mn - 5Si- 9Cr- 4Ni记忆合金记忆效应的影响 .结果表明 :热机械循环能显著提高合金的记忆效应 ;当变形量为 4%时 ,经五次循环后 ,相对回复率fsme为 80 .8% ,绝对应变回复率εT 为 3.12 % ;当变形量为 6 %时 ,fsme为 79.3% ,εT 为 4.4% ;随着变形量的增加 ,fsme逐渐减少 ,但绝对回复率相对提高 ;并且亚晶界及晶体内的胞状亚结构逐渐减少 ,晶粒度逐渐粗大     

形状记忆合金超弹性的Preisach滞回模型

以形状记忆合金（SMA）单向拉伸试验结果为基础,建立其超弹性的Preisach滞回模型。以Preisach滞回理论为基础,采用数值分析和实验验证相结合的方法,创建了SMA超弹性一维滞回模型。SMA与普通材料相比,除具有独特的形状记忆效应（SME）以外,还具有独特的超弹性性质。利用这种非线性的超弹性设计的减振器、耗能器和阻尼器在工程界得到广泛的应用,已受到国内外研究学者的高度重视。在完成SMA应力-应变单向拉伸试验的基础上,提取两组具有代表性的实验数据,一组用于训练Preisach滞回模型,另一组用于验证所提出模型的有效性。用经训练的滞回模型计算出的应力-应变关系与实验结果吻合程度很好。所提出的SMA超弹性滞回模型,可以有效的表达SMA超弹性应力-应变关系。