NiTi合金的多重記憶效應(yīng)和驅(qū)動特性研究
發(fā)布時間:2021-12-23 09:48
NiTi基形狀記憶合金(SMA)具有優(yōu)異的形狀記憶效應(yīng)(SME)、偽彈性(PE)和高阻尼等性能,因此在機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)和空間技術(shù)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。NiTi記憶合金的形狀記憶效應(yīng)與可逆的馬氏體相變有關(guān),其單程和雙程記憶效應(yīng)已被系統(tǒng)研究,并得到廣泛應(yīng)用;谛螤钣洃浶(yīng)在驅(qū)動方面的應(yīng)用,本文系統(tǒng)地研究了NiTi記憶合金薄帶的四程形狀記憶效應(yīng);其次深入研究了形狀記憶合金彈簧單獨(dú)作為驅(qū)動元件的最佳處理工藝及其驅(qū)動特性。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:本文通過甩帶方法制備了NiTi記憶合金薄帶,其經(jīng)過退火處理和預(yù)變形處理后,薄帶樣品在加熱和冷卻過程中呈現(xiàn)四程形狀記憶效應(yīng)。我們采用SEM和TEM研究了薄帶的微觀組織結(jié)構(gòu),利用萬能拉伸實驗機(jī)測試了薄帶的力學(xué)性能,利用DSC研究了預(yù)變形前后NiTi記憶合金薄帶的馬氏體相變行為。發(fā)現(xiàn)采用快速凝固甩帶技術(shù)制備的NiTi記憶合金薄帶呈現(xiàn)出兩側(cè)晶粒尺寸不一致,馬氏體相變不同步的特征,并且銅輪轉(zhuǎn)速越低,得到的薄帶樣品越厚,薄帶樣品在變溫過程中因相變發(fā)生彎曲的曲率越大。基于此實驗結(jié)果,我們對NiTi記憶合金薄帶的四程形狀記憶效應(yīng)的機(jī)制進(jìn)行了分析。薄帶材料兩側(cè)的晶粒尺寸...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
形狀記憶效應(yīng)和超彈性的機(jī)制示意圖
圖 1.2 形狀記憶效應(yīng)示意圖Fig. 1.2 Sketch map of shape memory effect效應(yīng)有三種類型:程形狀記憶效應(yīng):記憶效應(yīng),在去除外力后保持變形狀態(tài),然后在加熱程形狀記憶效應(yīng)或可逆形狀記憶效應(yīng):記憶效應(yīng)不僅能記憶高溫下的形狀也能記憶低溫下的記憶合金產(chǎn)生的恢復(fù)應(yīng)變約為同等材料的單程形狀記生的應(yīng)變會快速惡化,特別是在高溫環(huán)境下,可恢復(fù)應(yīng)變記憶效應(yīng)一般需要經(jīng)過特殊的“訓(xùn)練”才可獲得,因此,的應(yīng)用較少,但雙程形狀記憶效應(yīng)的應(yīng)用對元件的小已提出了多種訓(xùn)練雙程記憶效應(yīng)的方法[48,50-54],其中兩相和外部載荷輔助誘導(dǎo)[55]。
第 1 章 緒論得以恢復(fù)的現(xiàn)象。如圖 1.3 所示,當(dāng)對母相試樣施加單向應(yīng)發(fā)生彈性變形;(b-c)段應(yīng)力誘發(fā)馬氏體(SIM)相變,此階段隨著變形的進(jìn)行,應(yīng)力幾乎保持恒定,此時材料由體,發(fā)生宏觀形狀的變化;(c-d)段去孿晶馬氏體的彈性,(d-e)段發(fā)生去孿晶馬氏體的彈性卸載;由于馬氏體在臨定,隨著卸載過程的繼續(xù),去孿晶馬氏體回復(fù)到母相,宏d
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SMA彈簧驅(qū)動器驅(qū)動機(jī)理及實驗[J]. 王金輝,徐峰,閻紹澤,溫詩鑄. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(02)
[2]形狀記憶合金彈簧變形速度的研究[J]. 張作龍,劉永紅,楊毅,賈寶賢. 石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(02)
[3]形狀記憶合金彈簧變形分析及其在振動控制中的應(yīng)用[J]. 劉愛榮,潘亦蘇,周本寬. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2000(01)
本文編號:3548257
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
形狀記憶效應(yīng)和超彈性的機(jī)制示意圖
圖 1.2 形狀記憶效應(yīng)示意圖Fig. 1.2 Sketch map of shape memory effect效應(yīng)有三種類型:程形狀記憶效應(yīng):記憶效應(yīng),在去除外力后保持變形狀態(tài),然后在加熱程形狀記憶效應(yīng)或可逆形狀記憶效應(yīng):記憶效應(yīng)不僅能記憶高溫下的形狀也能記憶低溫下的記憶合金產(chǎn)生的恢復(fù)應(yīng)變約為同等材料的單程形狀記生的應(yīng)變會快速惡化,特別是在高溫環(huán)境下,可恢復(fù)應(yīng)變記憶效應(yīng)一般需要經(jīng)過特殊的“訓(xùn)練”才可獲得,因此,的應(yīng)用較少,但雙程形狀記憶效應(yīng)的應(yīng)用對元件的小已提出了多種訓(xùn)練雙程記憶效應(yīng)的方法[48,50-54],其中兩相和外部載荷輔助誘導(dǎo)[55]。
第 1 章 緒論得以恢復(fù)的現(xiàn)象。如圖 1.3 所示,當(dāng)對母相試樣施加單向應(yīng)發(fā)生彈性變形;(b-c)段應(yīng)力誘發(fā)馬氏體(SIM)相變,此階段隨著變形的進(jìn)行,應(yīng)力幾乎保持恒定,此時材料由體,發(fā)生宏觀形狀的變化;(c-d)段去孿晶馬氏體的彈性,(d-e)段發(fā)生去孿晶馬氏體的彈性卸載;由于馬氏體在臨定,隨著卸載過程的繼續(xù),去孿晶馬氏體回復(fù)到母相,宏d
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SMA彈簧驅(qū)動器驅(qū)動機(jī)理及實驗[J]. 王金輝,徐峰,閻紹澤,溫詩鑄. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(02)
[2]形狀記憶合金彈簧變形速度的研究[J]. 張作龍,劉永紅,楊毅,賈寶賢. 石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(02)
[3]形狀記憶合金彈簧變形分析及其在振動控制中的應(yīng)用[J]. 劉愛榮,潘亦蘇,周本寬. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2000(01)
本文編號:3548257
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