两轴向磁场时磁控形状记忆合金的本构模型

采用热力学方法推导了磁控形状记忆合金在两轴向磁场作用下的力学本构模型,考虑了马氏体变体再取向的驱动力和阻力的平衡状态,建立了马氏体变体再取向的动力学方程。该模型用于分析NiMnGa单晶试样在双向磁场作用下的非线性力学行为和滞后效应,结果表明模型的预测数据和实验结果吻合性较好,从而说明模型是可行的。     

基于不可逆热力学的形状记忆合金相变塑性统一本构模型研究

为了获得能够描述形状记忆NiTi合金相变和塑性行为的本构关系,基于不可逆热力学,假设两个内变量,分别推导了相变演化规律和塑性演化规律,以及NiTi合金本构模型的主控方程。将导出的本构方程写成一维的增量形式,编制FORTRAN程序,将本构模型进行了程序实现。结合单轴加载的实验曲线、非线性拟合的方法确定该本构模型的相关参数。比较实验结果,验证了该本构模型的合理性。该模型能很好地描述随着载荷不断增加,NiTi合金表现出的母相弹性、马氏体相变、马氏体弹性以及马氏体塑性流动行为,同时,对于应变率效应也能够较为理想地描述。所建立宏观唯象本构模型,参数易确定,为NiTi合金在更加苛刻、极端的环境下的工程应用打下基础。     

形状记忆合金的二维本构模型

形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)的二维本构模型是在SMA由奥氏体和马氏体动态组成的基础上建立起来的.在一定的应力与温度范围内,由于马氏体是弹塑性的,则把奥氏体的行为假设为线弹性的,SMA行为被认为是每一相单独行为的动态组合.利用传统的塑性理论提出了SMA的二维本构模型,此模型可以用来描述SMA的主要特征,如铁弹性、形状记忆效应和伪弹性等,计算结果比较符合实验结果.     

形状记忆合金在结构抗震中的应用

形状记忆合金(简称SMA)是一种智能材料,具有良好的耗能能力,在建筑结构的振动控制中具有广阔的应用前景。主要介绍了SMA材料的特性,并提出其一种本构模型,对SMA拉索被动控制的原理和方法作了分析说明。实验结果表明该本构模型能减小地震能量向上部结构的传递,从而降低上部结构地震响应。     

损伤本构模型研究方法新进展

概要地介绍了国内外近年来有关混凝土、岩石类材料务本构关系研究的情况，侧重于本构模研究方法上的新进展，其中包括：损伤变量定义的不断扩充；宏观唯象方法的成熟发展，以及细胞观与宏观相结合的务研究方法。     

土本构模型研究的现状及展望

土本构模型课题，是理论土力学中最基础、最重要的研究内容。正确建立并合理应用土本构模型，对于提高岩土工程的计算精度，具有重要意义。论述了土的非线性弹性模型、弹塑性模型、粘弹塑性模型、结构性及损伤模型、内时模型等研究领域的主要成就和最新进展；结合2l世纪岩土工程发展方向，对诸如建立复杂应力状态本构模型、非饱和土本构模型、结构性模型等有待深入研究的领域的发展动向进行了展望。     

高强度混凝土的细观损伤本构模型研究

基于轴闰伸与压缩试验观测资料，论述了高强度混凝土的细观损伤机理和以应力与应变全曲线及其特征点相对应参数建立的操作本构模型，提出了拉、压二向应力状态时的本构模型和正交异性损伤本构模型，同时还引入其他学者提出的混凝土三向应力状态各向同性损伤时的本构模型，并提出了高强度混凝土的损伤断裂判据。     

混凝土的数值本构模型研究

提出混凝土材料的数值本构模型的概念和方法 ,其要点有三条 :一是根据应力状态数值来判断和采用何种本构模型 ;二是可以采用不具有明确物理意义的基于实验数值的模型 ;三是可以进行多重判断 .并在其拉裂的裂缝模型中引入应力释放因子 ,剪力传递因子 .用本方法进行的数值计算所得的裂缝形态与试验结果较接近 .     

建筑用钢循环塑性本构模型

本文简述建筑用钢循环塑性本构响应特性及现有建筑用钢循环塑性本构模型的发展及应用。     

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.     

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。     

形状记忆合金位置控制系统数值分析与研究

本文提出一种利用形状记忆合金（SMA）驱动性质并结合模糊逻辑算法进行结构位置控制的方法。首先,介绍利用常温下马氏体形状记忆镍钛合金（Nitinol）的驱动特性制成的位置控制装置的基本原理。采用电加热的方法改变Nitinol的温度,从而驱动控制对象发生位置变化。采用与温度变化相关的输出位移作为反馈信号,设计出基于反馈控制的自调节控制系统。其次,进行基于模糊逻辑的控制器设计。根据SMA自身的物理特性具有非线性,温度滞后,时变等特性,采用了不依赖于SMA数学模型的模糊控制系统。然后,进行数值仿真分析。在仿真前,对模糊控制模块进行编辑,根据Matlab提供的模糊逻辑编辑器对模糊控制器进行编译。最后,进行试验验证。试验在实验室中完成。试验采用马氏体Nitinol丝材,通过电加热的方法控制物块的移动位置。通过热电偶反馈Nitinol的温度信号,利用电加热控制作动器的运动,利用LVDT监测物块的位置。仿真分析和实验结果均表明,该控制器控制精度高,响应速度快,稳定性好等特点。     

磁控形状记忆合金自感知执行器初探

基于磁控形状记忆合金(MSMA)具有双向可逆性,本文提出分时控制的MSMA自感知执行器原理模型.介绍两种不同控制策略的MSMA直线执行器特点及性能;根据MSMA逆特性体现出的物理量变化,提出制作不同类型传感器方案;对影响MSMA逆特性的导磁率进行分析;阐述MSMA自感知执行器的关键技术及解决方法..     

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。     

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。     

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