形狀記憶合金作為一種新型智能材料,因具有超彈性和形狀記憶效應(yīng)而得到廣泛研究。通過研究發(fā)現(xiàn)這兩種特殊性能與材料的應(yīng)力和溫度引發(fā)的相變行為有關(guān)。為進一步探明機械載荷、溫度以及形狀記憶合金體積分數(shù)對相變的影響,研究不同條件下形狀記憶合金梁的彎曲變形特性。首先,利用已有的形狀記憶合金的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,根據(jù)梁的彎曲變形理論以及平截面假設(shè),在引入拉壓不對稱系數(shù)的情況下,通過求解平衡方程得到橫截面上正應(yīng)力分布以及中性軸位置、曲率、相邊界沿軸向的變化情況,并分析了拉壓不對稱系數(shù)與機械載荷變化對彎曲變形的影響。計算結(jié)果與相關(guān)文獻進行對比,吻合良好。其次,通過形狀記憶合金相變臨界應(yīng)力與溫度的關(guān)系,研究了溫度與拉壓不對稱系數(shù)對形狀記憶合金梁彎曲變形的影響,得到了截面正應(yīng)力分布與溫度、拉壓不對稱系數(shù)之間的關(guān)系,分析了不同溫度和拉壓不對稱系數(shù)對梁沿軸向的相變區(qū)域、中性軸位置、曲率、相邊界分布情況的影響。最后,在忽略載荷、溫度變化的情況下,研究了形狀記憶合金體積分數(shù)與拉壓不對稱系數(shù)對功能梯度形狀記憶合金梁彎曲變形的影響。根據(jù)所得各相變階段截面正應(yīng)力分布,通過求解平衡方程得到體積分數(shù)的冪指數(shù)與拉壓不對稱系數(shù)對梁沿軸... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 形狀記憶合金及其特性
        1.2.1 形狀記憶效應(yīng)
        1.2.2 超彈性
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 創(chuàng)新點
第2章 形狀記憶合金梁的非線性力學(xué)行為
    2.1 SMA懸臂梁的非線性彎曲變形
        2.1.1 力學(xué)模型
        2.1.2 引入拉壓不對稱系數(shù)
    2.2 相變過程和截面正應(yīng)力分布
        2.2.1 初始階段
        2.2.2 相變階段
    2.3 平衡方程
    2.4 實例分析
    2.5 載荷位置改變對SMA梁變形特性影響結(jié)果與分析
        2.5.1 簡支梁力學(xué)模型
        2.5.2 正應(yīng)力分布與平衡方程
        2.5.3 實例分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 熱-機作用下形狀記憶合金梁力學(xué)性能分析
    3.1 溫度與SMA材料性能的關(guān)系
    3.2 簡支梁的非線性彎曲變形
        3.2.1 簡支梁力學(xué)模型
        3.2.2 SMA力學(xué)模型
        3.2.3 引入拉壓不對稱系數(shù)
    3.3 相變過程和截面正應(yīng)力分布
        3.3.1 初始階段
        3.3.2 相變階段
    3.4 平衡方程
    3.5 實例分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 功能梯度形狀記憶合金梁彎曲變形特性分析
    4.1 FG-SMA簡支梁的彎曲變形
        4.1.1 簡支梁力學(xué)模型
        4.1.2 FG-SMA力學(xué)模型
        4.1.3 引入拉壓不對稱系數(shù)
    4.2 相變過程和截面正應(yīng)力分布
        4.2.1 初始階段
        4.2.2 相變階段
    4.3 平衡方程
    4.4 實例分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
附錄 ：攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]溫度循環(huán)對鎳鈦形狀記憶合金超彈性和相變行為的影響[J]. 袁志山,馬嘉麗,馮昭偉,崔躍,李君濤,尚再艷,賀昕,朱明,王興權(quán).  熱加工工藝. 2018(20)
[2]新型多維形狀記憶合金阻尼器的試驗研究[J]. 孫彤,李宏男.  工程力學(xué). 2018(03)
[3]形狀記憶合金溫控開關(guān)驅(qū)動特性分析及試驗[J]. 袁發(fā)鵬,黃金.  現(xiàn)代制造工程. 2018(03)
[4]NiTi形狀記憶合金接骨器在胸骨骨折中的應(yīng)用[J]. 趙國慶,關(guān)鋒.  中醫(yī)臨床研究. 2018(03)
[5]Ni55Ti45形狀記憶合金高溫變形特性及機制[J]. 舒小勇,胡林麗,魯世強,李貴發(fā),王克魯.  材料熱處理學(xué)報. 2017(06)
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[7]偽彈性形狀記憶合金梁彎曲特性研究[J]. 崔世堂,劉淑莉,王波,張科.  合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(08)
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[10]功能梯度形狀記憶合金細觀力學(xué)本構(gòu)模型[J]. 薛立軍,兌關(guān)鎖,劉兵飛.  工程力學(xué). 2014(02)

博士論文
[1]功能梯度形狀記憶合金熱—力學(xué)性能研究[D]. 薛立軍.北京交通大學(xué) 2014



本文編號：3732500