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材料参数与镍钛形状记忆合金的本构关系

材料参数与镍钛形状记忆合金的本构关系WeijiaTang;RolfSandstrom(RoyalInstituteofTechnology,Stockholm,Sweden)在Tanaka模型基础上,我们讨论了形状记忆合金热力学特性的本构关系。特别注意了桓温拉伸过程和强迫回复过程。本构方程的材料参数,即弹性模量D,变化张量Ω,热力弹性张量均以镍钛合金实验测试值来确定。在不同的应力-应变-温度关系试验中发现D和Ω与温度之间有很强的相关性。关键词形状记忆合金,本构方程,热力学,Tanaka模型THEMATERIALPARAMETERSINCONSTITUTIVERELATIONSFORTINISHAPEMEMORYALLOYS¥WeijiaTang;RolfSandstrom(RoyalInstituteofTechnolog,Stockholm,Sweden)Abstract:Constitutiverelationsdescri...  (本文共11页) 阅读全文>>

《固体力学学报》1990年20期
固体力学学报

形状记忆合金的多维本构关系

1引言形状记忆合金(SMA)具有独特的形状记忆效应.其形状记忆效应可以简单地描述为:在低温马氏体相状态下产生的塑性变形,在卸去外载的情况下,通过加热至一定温度,可以使其残余应变消失,而回复到原有的形状(仿佛合金记住了它原有的形状).若阻止其形状恢复,在SMA内部则产生较大的回复应力.这一特点与马氏体相和奥氏体相之间的相变和逆相变有关.同时在SMA不同的金相结构下,材料的性质,如杨氏模量、屈服应力、阻尼、电阻等都不同.SMA的这种能力有利于满足航空航天和舰船结构中的一些特殊要求.大量文献已证实,SMA可以作为激励器/感受器埋入复合材料中,以便对结构的行为作主动控制.这类材料已经成为智能材料的一个重要类别.已有不少介绍形状记忆合金的专著,如文[1,2]和许多文章.最近的有关形状记忆合金结构的力学评论文章是VictorBirman[3]给出的.SMA的塑性变形与一般材料的由于晶格滑移产生的塑性变形不同,它是由相变诱导的.Fischer...  (本文共6页) 阅读全文>>

《固体力学学报》2001年01期
固体力学学报

温度对高应变率扭拉复合加载下形状记忆合金本构关系影响的研究

1 引言温度对材料高应变率下本构关系影响的研究是当代力学的重要课题 .在不同温度下 ,应变率对材料本构关系影响是有明显差别的 .这项研究在现代核工业、航天航空业、国防工业和锻造业等领域里具有重要的理论意义和实用价值 .构件在实际使用过程中常常会在高温下受到扭 拉冲击载荷的复合作用 ,此时材料所呈现出的动力响应并不等于复合载荷中的各类不同载荷单独作用时产生的动力响应的简单叠加 .因此 ,研究温度对材料高应变率复合载荷下本构关系的影响具有实际意义 .Rosenberg等[1] 和Meyer[2 ] 分别对高速合金钢和不锈钢材料在高温、高应变率拉伸载荷下的力学行为进行了实验研究 .Eleiche[3] 对低碳钢材料在高温、高应变率扭转载荷下的力学行为进行了实验研究 .本文利用分离式扭 拉复合Hopkinson杆装置 ,在 2 0℃和 5 0 0℃下研究了温度对扭 拉复合加载高应变率下铁基形状记忆合金本构关系的影响 ,得出了本构关系随温...  (本文共6页) 阅读全文>>

《复合材料学报》1950年40期
复合材料学报

形状记忆合金增强复合材料梁的弯曲

形状记忆合金增强复合材料梁的弯曲孙国钧(上海交通大学建筑工程与力学学院,上海200030)摘要本文根据形状记忆合金的-维热-力学本构关系推导了形状记忆合金丝混杂的纤维增强复合材料梁的纯弯曲变形的本构关系,并对温度变化时梁的曲率变化问题作了分析。关键词形状记忆合金,机敏材料,梁弯曲1引言形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy,简写为SMA)由于其独特的形状记忆效应,作为一种功能材料,已受到科技界和工程界的广泛关注。作为管道连接件、紧固铆钉、自动控制系统中的驱动器、控制器,以及医疗外科的矫正器、接骨部件等在工业上和医学上已有许多成功的应用先例。八十年代后期,Rogers等人建议将形状记忆合金、压电聚合物等功能材料作为驱动器,埋入先进复合材料,以便对材料性能、结构的振动与噪音进行主动控制,提出了SmartMaterials(机敏材料)或UltraAdvancedIntelligentCompositeMaterials(超先进...  (本文共6页) 阅读全文>>

《医用生物力学》1950年20期
医用生物力学

形状记忆合金在医学上应用研究的新动向

形状记忆合金在医学上应用研究的新动向褚幼义(中国有色金属学会)[摘要]近年来形状记忆合金,主要是具有优异形状记忆和超弹性性能的NiTi合金,在医学上的应用研究取得了显著进展。本文简要指出了有关形状记忆合金在医学基础研究,力学行为模拟,新多孔合金,表面改性,以及医疗器械和临床应用方面的某些重要进展和重点问题。关键词形状记忆合金;镍钛合金;力学模拟;多孔合金;表面改性;医疗器械形状记忆合金是一种具有记忆其原始形状功能的新型合金。该合金在较低温度下变形后。加热到较高温度,形状得以回复。这种形状记忆效应的来源,在于合金内部发生晶体学上可逆的马氏体型相变。除上述单向记忆效应外,形状记忆合金有多样化的功能,可充分加以开发应用。例如,当合金经过一定的热机械处理的"训练"后,能分别记忆高温和低温下的形状,获得随温度变化发生反复变形的双向记忆效应。此外,在一定温度下,应力也可诱发马氏体,从而使合金具有超弹性(也称伪弹性)。在交变应力作用下,由于应...  (本文共3页) 阅读全文>>

《辽宁工程技术大学学报》2006年05期
辽宁工程技术大学学报

形状记忆合金阻尼器参数对结构减震效果影响分析

0引言形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)是一种具有形状记忆、超弹性和阻尼特性的新型功能材料。超弹性是指当材料温度超过马氏体逆相变终了温度Af(完全奥氏体状态)且加载应力超过弹性极限,即产生非弹性应变,应力除去后变形即行消失,应力应变关系表现出明显的非线性,且应力为零时应变也恢复到零,呈现出迟滞循环效应。形状记忆合金的超弹性效应是一种特殊的滞回耗能性能,它与普通材料相比有许多优点,即较好的抗腐蚀能力,抗疲劳效应,较大的可恢复应变(达6%~8%),根据这些特性可研制出性能良好的耗能减振装置。近些年研究人员在SMA耗能减振方面进行了许多重要的理论和试验研究工作。李爱群研制了形状记忆合金阻尼器,并用于斜拉桥模型的振动控制实验,试验结果表明该阻尼器的耗能效果明显,在工程结构振动控制方面具有较好的应用前景[1-3]。SMA阻尼器一般设置在隔震层中,起到不让地震作用进入建筑物,在建筑物外部通过它们吸收地震作用能量,...  (本文共3页) 阅读全文>>