Shape Memory Alloy Tension/Compression Device for Seismic Retrofit of Buildings

A tension/compression device is developed for applications as bracing elements in buildings. The device is designed to allow Nitinol forms, such as helical springs or Belleville washers, to be used in compression. The device allows both overall extension (tension) and compression while subjecting the Nitinol to an optimum deformation mode. It is possible, due to the versatility of the design, to adjust the force and stroke of the device without changing the overall configuration. This new device is subjected to a cyclic loading protocol that tests the Nitinol element’s ability to recover large deformations. The effect of different Nitinol configurations and a cyclic loading history are evaluated in the study. The results show that Nitinol helical springs produce good recentering and damping behavior while Nitinol Belleville washers show good potential to form the basis for a Nitinol damping device.     

形状记忆合金和超弹性合金

Ti-Ni合金铸件的形状记忆特性Ti-Ni合金是难加工材料,所以其加工费用很高以致严重影响了它的广泛应用。因此,如果设法降低其加工费用,其应用范围将有可能进一步扩大。在牙科医疗领域首先运用了精密铸造技术,也有人利用离心铸造法生产了形状记忆合金管接头,但是离心铸造法有重力偏析的问题。日本的科研人员研究了Ti-Ni形状记忆合金的材料重力偏析对于铸造合金性能的影响。     

形状记忆钛合金

Ni-Ti基高温形状记忆合金 用溅射法制备的Ti-Ni薄膜是制作微型致动器用的材料,Ni-Ti形状记金在回复时产生数百MPa以上的应力并显示数％的回复应变。这种合金如果制成μm级薄膜则可望作为能产生最强力大应变量的微型致动器材料,但是这种致动器只适用于室温附近工作。如果将其相变温度提高,就有可能提高冷却效率并改善其响应性,出于这方面的考虑而研究了Ti-Ni-Pd薄膜的形状记忆特性。     

铁磁性形状记忆合金

Ni1 96 Mn1 18Ga0 86 磁性形状记忆合金〔1〕　近年来对Ni Mn Ga系磁性形状记忆合金进行了广泛的研究 ,因为这一合金具有相当大的磁性形状记忆效应。这一合金的结晶结构可以通过改变成分来加以控制 ,在具有调制 5R5层或 7R7层结晶结构的合金中观察到了磁性形状记忆效应。因此 ,研究了Ni Mn Ga磁性形状记忆合金马氏体相的结晶结构和孪晶的形成。研究时采用了非化学计量的Ni1 96Mn1 18Ga0 86 合金锭 ,经过均匀化 (12 73K× 72h)和有序化 (10 70K× 4 8h)退火之后 ,沿平行于奥氏体{ 10 0 }面的平面切取 10× 10× 7mm单晶试样经磨削和…     

Experimental Evaluation of a Device Prototype Based on Shape Memory Alloys for the Retrofit of Historical Buildings

Metallic tie-rods are currently used in many historical buildings for absorbing the out-of-plane horizontal forces of arches, vaults and roof trusses, despite they exhibit several limitations under service and seismic conditions. In this paper, a post-tensioned system based on the superelastic properties of Ni-Ti shape memory alloys is proposed for improving the structural performances of traditional metallic tie-rods. First, the thermal behavior under service conditions is investigated based on the results of numerical and experimental studies. Subsequently, the seismic performances under strong earthquakes are verified trough a number of shaking table tests on a 1:4-scale timber roof truss model. The outcomes of these studies fully confirm the achievement of the design objectives of the proposed prototype device.     

Ni2MnGa和CuGaMn磁性形状记忆合金及Ti-Nb形状记忆合金

Ni2MnGa铁磁性形状记忆合金 形状记忆合金既具有形状记忆效应又具有超弹性特性是具有双重功能的特殊功能材料,磁性形状记忆合金不仅由于热和应力诱发形状记忆效应,同时又可依靠磁场来诱发。形状记忆合金是致动器器件的关键材料,由于在使用时反复进行变形和复原动作使得其疲劳力学性能变得极其重要,     

形状记忆合金的开发

利用燃烧合成法制造的镍钛形状记忆合金〔1〕　镍钛形状记忆金属间化合物 (合金 )由于其构成元素之间的比重差很大 ,在传统熔炼过程中容易发生重力偏析所以很难制得成分均匀的材料。因此 ,发展了利用其构成元素单体粉末之间的反应来制取这种金属间化合物的燃烧合成技术。但是这种金属间化合物较之铁系金属材料 ,其塑性加工极难 ,因此 ,研究了利用燃烧合成法制得的镍钛形状记忆合金的塑性加工性能。研究用的原材料粉末是工业上最常用的粒度 <15 0 μm的纯钛粉和粒度为 8～ 15 μm的纯镍粉 (INCO镍 )。以Ni过量的TiNi组成比配好的粉末混合…     

高温形状记忆合金

马氏体逆相变开始温度As点稳定在120℃以上的形状记忆合金称之为高温形状记忆合金,有多种合金系可供选择。本文综述了现有的各种高温形状记忆合金系的研究现状。     

Ti-Ni-V形状记忆合金超弹性研究

采用拉伸和应力-应变循环实验研究了退火温度、时效温度、时效时间、形变温度和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.5V(原子分数,%)形状记忆合金超弹性(SE)的影响。随退火温度的升高,合金的应力诱发马氏体临界应力(σM)先减小后增大,超弹性残留应变(εR)先增大后减小再增大,为了获得优异的室温SE,退火温度应取500~600℃。随时效温度的升高,合金的σM降低,εR增加,SE变差;随时效时间延长,300℃时效态合金的SE稳定,400和500℃时效态合金的SE变差。随形变温度的升高,σM增加,SE改善。随循环次数增加,400℃退火态合金的SE稳定;500℃退火态合金的σM降低;600℃退火态合金的SE由非线性向线性转变。     

新型智能材料

自从 90年代中期Ｕｌｌａｋｋｏ报道了Ｎｉ2 ＭｎＧａ系铁磁性形状记忆合金的大磁致应变以来 ,作为高性能固体致动器材料很快受到关注。之所以出现大的磁致应变 ,是因为这类合金中的孪晶变体受外加磁场的引诱而发生再排列的缘故。除了Ｎｉ2 ＭｎＧａ系之外 ,还有Ｎｉ2 ＭｎＡｌ     

形状记忆合金及应用

上世纪八十年代各种新型功能材料勃篷发展 ,形状记忆合金就是其中一种。形状记忆合金在医疗器械、家电装置、服装、汽车等领域得到广泛应用。目前已开发出十多种类的形状记忆合金 ,其中主要的是Ni Ti类形状记忆合金 ,该类合金具有变形大 ,性能稳定 ,耐久性优良 ,所以使用的最为普遍。Ni Ti二元系记忆合金 ,其原理是奥氏体相 R (菱面体 )相 (即马氏体相 ) ,而加铜的Ni Ti Cu(约 10 %质量 )三元系形状记忆合金是利用奥氏体相 斜方晶马氏体相比前者反应速度快 ,使用寿命长 ,主要使用在大量生产的弹簧 ,如用于空调装置中的风门片的传感器…     

植入金属和形状记忆合金

叙述了人体植入用金属材料发展的历史进程，介绍了医用不锈钢、钴铬合金、钛合金以及新型生物工程材料——形状记忆合金等金属的特性、国内外概况和临床应用实例。     

CuZnAl形状记忆合金在恒温器上应用初探

介绍了CuZnAl形状记忆合金热—机械特性、感温和驱动的控制原理及其记忆效应在恒温器上应用.试验结果表明:Cu—29%Zn—3%Al形状记忆合金控温范围在7~10℃内.误差在0.5~1.O℃.这种材料用在200℃条件下恒温器、低压电器设备上作为控制元件.代替价格昂贵双金属片材料,并且具有结构简单、体积小、动作灵敏、寿命长,成本低廉、性能稳定等特点.是一种有较高的经济效益和发展前景的新型功能材料.