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机敏复合材料中TiNi形状记忆合金约束态相变研究

智能材料的概念产生与二十世纪八十年代后期。形状记忆合金机敏复合材料一直是智能材料中的研究热点与重点之一,而形状记忆合金在基体材料约束态下相变行为的研究是应用与发展这类机敏材料的关键基础性问题。但是,这方面的研究仍然缺乏。本论文基于形状记忆合金机敏复合材料的应用特点,以近等原子比TiNi形状记忆合金为研究对象,采用电阻法,DSC,电阻应变仪,SEM和TEM等手段,对TiNi记忆合金在恒应变约束下的相变和力学行为及TiNi合金丝在水泥基体约束下的相变进行了系统研究,主要结论如下:采用DSC方法和回复应变的测量,对小预应变(<10%)TiNi形状记忆合金的相变及不完全相变行为进行了研究。结果表明,逆相变开始温度随预应变增加而增大,其原因是预应变造成马氏体再取向使弹性能降低,引起的塑性变形和晶粒间的约束提高了耗散能。晶粒的塑性变形及位错的引入是第二次逆相变开始温度低于未预应变时逆相变开始温度的主要原因。经不完全相变的样品由自适应马氏体和  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

TiNi形状记忆合金丝/AI基复合材料中TiNi合金约束态相变的研究

智能材料系统是八十年代末期提出的一个概念,此概念一经提出,立即引起了人们的浓厚兴趣。经过十多年的发展,智能材料系统的研究得到了较大的进步,并且形成了一个多学科交叉的全新的研究领域。形状记忆合金(SMAs)是智能材料系统中最重要的组元之一,具有感知驱动双重功能,可以用作传感器感知周围环境中应力、温度、电场、磁场等的变化,也可以用作驱动器改变智能材料系统的形状、位置、应变、刚度、自然频率和阻尼等性能。SMAs还可以很容易地制成带状、颗粒和丝,并复合到其他材料中形成复合材料。SMAs复合材料的研究属于材料系统智能化的基础研究之一。以往的工作中多以高分子材料作为机敏复合材料的基体,以金属为基体的研究起步较晚,而且目前金属基复合材料尚未具有基本的机敏行为,这是由于金属基机敏复合材料的研究中涉及到了几个关键的问题难以解决:1)NiTi合金与金属基体间绝缘膜的制备。2)复合材料的界面控制。3)复合材料中NiTi合金丝的约束相变特性。本文用热压...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

《河南理工大学学报(自然科学版)》2017年05期
河南理工大学学报(自然科学版)

形状记忆合金-摩擦三维隔振体系地震响应分析

0引言摩擦类隔振器是目前较为常用的一类隔振器,它主要有纯摩擦隔振器[1]、可回复摩擦隔振器(R-FBI)[2]和摩擦摆(FPS)隔振器[3]等。摩擦元件的滑动摩擦阻力与摩擦界面的正压力有关,在结构承受三维地震作用时,垂向地震会导致摩擦副处支撑力发生变化,摩擦力也会随之产生波动,从而引起水平向和垂向地震作用的耦合。近年来,国内外学者已经开始研究垂向地震对摩擦隔振器隔振效果的影响。王常峰等[4]研究了垂向地震作用对摩擦隔振桥梁结构地震反应的影响,研究表明,考虑垂向地震作用时支座反力和剪力均有增大,并且可能造成支座位移增大,增加桥梁落梁的风险。Loghman和Ryan等[5-6]研究了垂向地震对摩擦摆隔振结构地震反应的影响,其研究均表明忽略垂向地震会对结构响应带来较大的误差。考虑到垂向地震作用,学者们在垂向方向上设置弹簧和阻尼元件进行三维隔振的设计和研究[7-8],以控制垂向地震的作用。形状记忆合金(shape memory allo...  (本文共7页) 阅读全文>>

《军事交通学院学报》2013年05期
军事交通学院学报

新型磁驱动形状记忆合金Ni_(50)Mn_(34.5)In_(15.5-x)Gd_x性能研究

1932年,瑞典人奧兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应,即合金的形状在受到外力改变后,一旦加热到一定的温度时,它又可以奇迹般地变回到原来的形状,后来大家把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)。20世纪80年代功能材料在世界上兴起并迅速发展,形状记忆合金作为功能材料的重要成员,引起多领域研究工作者的高度重视。记忆合金可实现系统在运行过程中对外界环境的感知,进而主动地调整自身的状态以适应所处环境的变化,从而实现自诊断、自调节、自恢复和自我保护等多种特殊功能。目前,记忆合金巳被广泛应用于航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、汽车工业及日常生活等多个领域,为世人所瞩目,被誉为“神奇的功能材料”。形状记忆合金在宇宙太空领域的应用有很多成功的范例,例如人造卫星上巨大的天线就是用形状记忆合金制作而成的。磁驱动形状记忆合金(magnetic shape memoryalloy,MSMA)不...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国机械工程》2017年19期
中国机械工程

无线供电形状记忆合金驱动的尿道阀驱动特性研究

0引言尿道括约肌损伤或神经功能障碍引起的自主控制排尿困难,会导致尿液不自主地流出,医学上称之为尿失禁[1]。它不仅给病人带来了极大的生活困扰,也易引起泌尿系统感染或其他并发症,严重影响病人的生活质量。对于重度型患者,通常难以用药物或手术治愈,需采取尿道自主控制措施[2-3],因此,研究能够实现病人自主控制的尿道阀,具有重要的临床实际意义。国内外已有学者对尿道阀开展了模拟和动物实验研究。文献[4-5]提出了一种利用加热电阻丝传热致形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)形变驱动的尿道阀,研究了尿道阀的机械特性、启闭特性、尿流率和耐用性。文献[6-8]引入电磁感应式无线电能传输模式来实现能量传递,实验研究了经皮能量传输系统的效率和尿道阀的启闭特性。文献[9-10]提出了一种利用电磁力驱动的尿道阀,建立了尿道阀的尿流率模型和可靠性模型,仿真和实验研究了尿道阀的尿流率特性和可靠性。文献[11]提出了一种超声汽化蒸汽驱...  (本文共8页) 阅读全文>>

《电世界》2008年11期
电世界

国外技术

)组合而成g发电装置j日本大同工业大学开发出用形状记忆合金丝与车轮组合而成的发电装置。形状记忆合金丝主要采f两个对合金丝进行加热,车轮由于形状记忆合金丝_长而滑动。利用这一装置进行发电,尚属首创。经过实验发现,上部车轮直径60 cm、下部车轮直径20 cm、形状记忆合金丝长度5.5 m时,下部合金丝用60~90弋的温度加热,使之与上部合金丝产生30~40 K的温差,发电效率为3 W左u右。。形状记忆合金丝的价格平均约80~100日元/g,大致与银相当。今后的工作为降低合金丝的价格,提高其耐久性,同时计划利用工厂、火电站以及温泉等的余热对合金丝进行升温,实现能源的有效利用,并把最大功率为100~50 000 kW的中小型发电机作为适用目标。ft’^[新型…室温磁冷却系一…统??j^^日本士中部电力公^业技司研发f出^发机了通过旋转永久磁铁达到,降低温度目的的新型磁冷却系统,功率为同类型产品世界最高,并可应用于空调机和电冰箱,使磁冷...  (本文共2页) 阅读全文>>

《高技术通讯》2017年06期
高技术通讯

形状记忆合金(SMA)弹簧驱动器的变形研究

0引言由于结构限制,传统的刚性机器人对复杂环境的适应性较弱[1]。因此,越来越多的研究者将目光投向通过变形产生运动的软体机器人[2]。软体机器人模仿自然界的软体生物的运动方式,通过改变自身形状进行运动。由于其更好的环境适应性,软体机器人的研究具有广阔的前景[3]。一些研究者已经成功设计出软体机器人。John设计出一款柔性抓手,能够在被抓取的物体的形状变化的情况下良好工作[4]。Robert发明了一款四足软体机器人,由压缩空气驱动,能够完成行走动作[5]。形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)是一种新型材料。在低温状态下,它刚度很小,容易变形。当温度升高到一定程度,刚度急剧变大,形状恢复变形以前的状态,就像能够记忆形状。SMA由于其特殊性质,经常被用作软体机器人中的驱动器,利用其温度变化时的伸缩驱动软体机器人产生变形。直线的SMA丝伸缩范围有限,作为驱动器时机器人的变形量也收到限制。当前更常用的做法是把SMA...  (本文共5页) 阅读全文>>