饱和蒸汽压式波纹管疏水阀热动元件实验研究

针对液体膨胀式波纹管蒸汽疏水阀排量不稳定、漏汽率高等问题,分析波纹管热动元件的热工特性.基于Riedel蒸汽压方程和气液平衡方程,建立饱和蒸汽压式波纹管热动元件的热力学模型,设计相应实验系统,进行不同参数下的实验研究.结果表明,饱和蒸汽压式波纹管热动元件伸长量是相变温度的单值函数,近似呈指数关系;采用不同混合比、刚度及填充方式,可调节疏水阀的排水过冷度.     

形状记忆合金的应用与开发（一）

形状记忆合金（SMA）是一种新型的功能材料．低温下施加外力改变其形态（形状和体积），去载后形状并不恢复，但加热到某一温度时，它又恢复到原来的形状，这种特性称之为记忆效应．由于其具有记忆特性，可用来制作记忆元件，记忆元件具有感温和驱动双重功能，     

基于形状记忆合金的医用微型阀的研究

利用新材料SMA做驱动装置，研制医用微型阀，介绍形状记忆合金的主要特性及微型阀的结构参数，并对其中NiTi合金丝进行驱动特性的研究。     

功率方向元件动作判据的改进

提出一种改进的功率方向元件的动作判据,即通过将测量的电流、电压相量进行适当移相、组合后形成相应的电压波形,并根据所形成的电压波形之间是否有相交角θ作为动作判据.分析表明其电压动作死区很小,比传统的功率方向元件具有更高的动作灵敏性.     

形状记忆合金自动启闭洒水灭火喷头的研制

以形状记忆合金热－机械动作组件作为自动启闭洒水喷头的感温驱动元件,设计了一种新型自动启闭洒水灭火喷头——形状记忆合金自动启闭洒水喷头．论述了形状记忆合金自动启闭洒水喷头的结构原理和动作特性,并将其与热双金属片感温驱动元件动作元件的动作特性进行了比较和分析     

形状记忆合金电阻-应变模型

目的 利用热动力学电阻理论和拉伸试验,建立超弹性状态的形状记忆合金(SMA)电阻-应变模型.方法 在SMA热动力学电阻模型的基础上,采用数值分析和实验验证相结合的方法 ,创建了SMA超弹性分段线性化模型.在完成SMA单向拉伸试验的基础上,提取具有代表性的实验数据,验证电阻-应变模型的有效性.结果 得到电阻-应变试验曲线,并建立了曲线的数学表达式.结论 所提出的SMA电阻-应变模型与实验结果 吻合很好,可以有效地表达SMA超弹性电阻-应变之间的关系.     

形状记忆合金的研究与医学应用

本文综述了形状记忆合金的基本特性及当前在医学上的应用和发展趋势。     

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。     

多维形状记忆合金阻尼器的设计及性能研究

一种新型超弹性形状记忆合金(SMA)阻尼器被提出.该阻尼器能够承受平面内、平面外以及扭转方向的荷载作用,用于结构减震或隔震中,可实现多维被动控制.描述了阻尼器的结构及工作原理,通过力学分析建立了理论模型;利用Matlab程序计算了阻尼器各个方向的滞回曲线,并分析了位移方向、位移幅值以及SMA丝长度(或外、内筒直径比)对其滞回特性的影响.     

基于形状记忆合金的TMD半主动控制

针对建筑结构在随机荷载或风荷载作用下可能发生的频率不确定问题,特别是结构自振频率会随振幅的大小而发生漂移的非线性振动问题,提出性能可靠、构造简单的形状记忆合金SMA-TMD自适应半主动控制系统.从理论上探讨形状记忆合金在变刚度TMD控制装置中的应用,并进行相应的参数设计.同时,在研究随机荷载作用下TMD系统动力特性的基础上,结合短时傅里叶变换(STFT)设计出该系统的自适应半主动控制算法.算例表明,SMA-TMD自适应控制系统能较好地识别结构系统的时频特性,并进行有效的控制,具有性能可靠和自适应能力强等特点.该自适应控制系统较传统的TMD被动控制减震效果更好,鲁棒性更强.     

形状记忆合金的应用与开发（二）

（二）SMA温度继电器 用形状记忆合金作为热敏元件，热敏元件集控制元件和执行元件于一身．SMA温度继电器可分为接触和环境温度感温式两类．广泛地用于电子仪器和控制设备、电机和电器设备及家用电器的过热保护和温度控制．     

形状记忆合金复合梁的振动特性

针对复合梁的振动特性问题,利用已有的形状记忆合金(SMA)细观力学本构模型、复合材料力学和振动理论,推导了嵌入SMA的复合梁内SMA的恢复力公式,建立了描述该复合梁的应力、应变及温度间关系的力学本构方程和其固有频率和温度间关系的频率方程.应用SMA的恢复力公式、复合梁力学本构方程及频率方程研究了嵌入SMA复合梁的固有频...     

形状记忆合金驱动手指功能康复外骨骼设计

为了研制适应关节黏弹特性、轻便、可穿戴的手指功能康复装置,在分析手指关节、肌腱运动机理的基础上,设计形状记忆合金（SMA）丝驱动的手指功能康复装置.建立该装置的运动学模型和SMA驱动模型,提出基于SMA丝电阻反馈的模糊神经网络PID控制方法,研制手指功能康复外骨骼样机,进行样机的运动性能和控制性能实验.结果表明,仿生外骨骼实现了预期的手指被动康复运动,拇指、食指和中指的最大弯曲角度与人体手指的弯曲角度相近,分别为130.5°、236.4°、242.5°;仿生外骨骼能够辅助手指完成日常抓握动作;模糊神经网络PID相比于传统PID控制,有效缩短了仿生外骨骼的响应时间,手指的屈伸康复频率为6次/min.     

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.     

电压继电器动作特测测试仪的研究

本文根据电压继电器动作特性的测试要求，利用数学波形合成技术实现了一个周期内采样３６００点的合成正弦波，其幅值、频率、相位均可调，可在取消输出变压器的情况下，采用电压功率放大器直接推挽放大输出０￣７０Ｖ交流电压值。     

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.     

复合材料转子-形状记忆合金支承系统的振动特性

研究具有形状记忆合金(SMA)弹簧支承的复合材料轴转子系统的振动特性。基于Brinson热力学本构方程,研究SMA螺旋弹簧的受限回复特性;采用Timoshenko梁理论对复合材料旋转轴进行结构建模,给出特征值问题的求解公式。通过数值计算揭示SMA的激励温度、SMA的初始应变、纤维铺层角、铺层方式以及长径比对转子系统的涡动频率、对数衰减率的以及临界转速的影响规律。     

电压继电器动作特性测试仪的研究

本文根据电压继电器动作特性的测试要求，利用数字波形合成技术实现了一个周期内采样３６００点的合成正弦波，其幅值、频率、相位均可调，可在取消输出变压器的情况下，采用电压功率放大器直接推挽放大输出０～７０Ｖ交流电压值。     

形状记忆合金研究的回顾与前瞻

回顾了与形状记忆效应有紧密联系的马氏体相变一百多年来的发展，介绍了在此基础上研制的各种形状记忆合金的优缺点、发展动向、应用和应用前景，详细论述了在９０年代国际上重点研究的铁基形状记忆合金的研究现状，指出了该研究的发展方向。