本文關(guān)鍵詞：循環(huán)載荷下Ni-Ti形狀記憶合金絲力學(xué)特性試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 形狀記憶合金 試驗(yàn)研究 尺寸效應(yīng) 時(shí)效性 本構(gòu)模型

【摘要】：形狀記憶合金具有獨(dú)特的偽彈性和形狀記憶效應(yīng),其中該材料的偽彈性使其具有優(yōu)越的自復(fù)位和高耗能的特點(diǎn),因此可以作為耗能和復(fù)位元件應(yīng)用在土木工程的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中。在結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中,形狀記憶合金元件承受著持續(xù)動(dòng)載荷的作用,因此有必要研究應(yīng)變速率和應(yīng)力歷史對(duì)材料力學(xué)性質(zhì)的影響。在前人研究的基礎(chǔ)之上,本文對(duì)形狀記憶合金的力學(xué)性能進(jìn)行如下試驗(yàn)研究。研究了循環(huán)訓(xùn)練次數(shù)和加載速率對(duì)形狀記憶合金相關(guān)力學(xué)性能的影響。通過(guò)對(duì)Ni-Ti形狀記憶合金絲在不同加載速率下循環(huán)訓(xùn)練多次的試驗(yàn)研究,分析了不同加載速率下循環(huán)訓(xùn)練次數(shù)對(duì)Ni-Ti形狀記憶合金材料相關(guān)力學(xué)性能影響的規(guī)律。隨后進(jìn)一步考察了加載速率對(duì)穩(wěn)定后形狀記憶合金相關(guān)力學(xué)性能的影響。通過(guò)對(duì)Ni-Ti形狀記憶合金絲材進(jìn)行多組不同速率下的一次加載卸載試驗(yàn)研究,分析了不同加載速率對(duì)Ni-Ti形狀記憶合金材料相關(guān)力學(xué)性能的影響規(guī)律。之后進(jìn)行了多組Ni-Ti形狀記憶合金絲在不同應(yīng)變幅值下的一次加載卸載試驗(yàn)研究,分析了不同應(yīng)變幅值對(duì)Ni-Ti形狀記憶合金材料相關(guān)力學(xué)性能的影響規(guī)律。最后,為了考察訓(xùn)練后Ni-Ti形狀記憶合金力學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性,對(duì)經(jīng)過(guò)循環(huán)訓(xùn)練后的形狀記憶合金絲進(jìn)行了時(shí)效性分析,分析了形狀記憶合金絲循環(huán)訓(xùn)練后其相關(guān)力學(xué)性能與時(shí)間的關(guān)系。試驗(yàn)研究了試件直徑對(duì)形狀記憶合金拉伸力學(xué)性能的影響。通過(guò)對(duì)不同直徑下的Ni-Ti形狀記憶合金進(jìn)行一次加載卸載試驗(yàn)研究,揭示了尺寸效應(yīng)與應(yīng)變速率之間的相互作用以及對(duì)Ni-Ti形狀記憶合金材料相關(guān)力學(xué)性能的影響規(guī)律。通過(guò)上述加載速率對(duì)穩(wěn)定后材力學(xué)性能影響的相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù),考慮應(yīng)力-應(yīng)變曲線隨加載速率增大呈現(xiàn)出硬化現(xiàn)象,在Graesser本構(gòu)模型的基礎(chǔ)之上進(jìn)行改進(jìn),并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)代入改進(jìn)后的模型,擬合出其理論下應(yīng)力-應(yīng)變曲線并與試驗(yàn)中應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行比較。驗(yàn)證了改進(jìn)后的Graesser本構(gòu)模型在一定程度上能夠反應(yīng)這一現(xiàn)象,并由此考慮Ni-Ti形狀記憶合金的動(dòng)力學(xué)特性,建立了應(yīng)力增量與應(yīng)變率的關(guān)系方程。
【關(guān)鍵詞】：形狀記憶合金 試驗(yàn)研究 尺寸效應(yīng) 時(shí)效性 本構(gòu)模型
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG139.6
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 形狀記憶合金簡(jiǎn)介和特點(diǎn)11-15
• 1.2.1 形狀記憶合金簡(jiǎn)介11
• 1.2.2 形狀記憶效應(yīng)11-13
• 1.2.3 超彈性（相變偽彈性）效應(yīng)13-14
• 1.2.4 高阻尼特性14-15
• 1.3 形狀記憶合金力學(xué)性能的試驗(yàn)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 形狀記憶合金本構(gòu)關(guān)系的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 形狀記憶合金的應(yīng)用現(xiàn)狀17-19
• 1.5.1 形狀記憶合金在工程領(lǐng)域的應(yīng)用17-18
• 1.5.2 形狀記憶合金在其他相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用18-19
• 1.6 本文的內(nèi)容19-22
• 2 應(yīng)變速率影響下形狀記憶合金絲循環(huán)訓(xùn)練試驗(yàn)研究22-54
• 2.1 引言22
• 2.2 試驗(yàn)過(guò)程22-25
• 2.2.1 試驗(yàn)設(shè)的設(shè)備和材料22-23
• 2.2.2 試驗(yàn)方案23-25
• 2.3 力學(xué)參數(shù)說(shuō)明25-26
• 2.4 試驗(yàn)結(jié)果討論與分析26-52
• 2.4.1 變形速率對(duì) SMA 加卸循環(huán)過(guò)程中力學(xué)性質(zhì)的影響26-33
• 2.4.2 變形速率對(duì)穩(wěn)定后SMA力學(xué)性質(zhì)的影響33-38
• 2.4.3 循環(huán)訓(xùn)練時(shí)的變形速率對(duì)穩(wěn)定后SMA力學(xué)性質(zhì)的影響38-41
• 2.4.4 應(yīng)變幅值對(duì)SMA力學(xué)性質(zhì)的影響41-46
• 2.4.5 循環(huán)訓(xùn)練后材料的時(shí)效性46-52
• 2.5 本章小結(jié)52-54
• 3 形狀記憶合金尺度效應(yīng)的試驗(yàn)研究54-68
• 3.1 引言54
• 3.2 試驗(yàn)方案54
• 3.3 試件直徑對(duì) SMA 訓(xùn)練過(guò)程中和穩(wěn)定后力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)研究54-63
• 3.4 應(yīng)變速率對(duì)不同直徑SMA穩(wěn)定后力學(xué)性質(zhì)影響的試驗(yàn)研究63-66
• 3.5 本章小結(jié)66-68
• 4 不同應(yīng)變速率下考慮材料硬化現(xiàn)象的本構(gòu)模型68-78
• 4.1 引言68
• 4.2 線性本構(gòu)模型與改進(jìn)的Graesser本構(gòu)模型68-71
• 4.2.1 線性本構(gòu)模型68-69
• 4.2.2 改進(jìn)后的Graesser本構(gòu)模型69-71
• 4.3 兩種模型下理論擬合曲線與試驗(yàn)曲線的比較分析71-72
• 4.4 不同應(yīng)變量下應(yīng)力增量與應(yīng)變率的關(guān)系方程72-75
• 4.5 應(yīng)力增量下優(yōu)化的GRAESSER本構(gòu)模型數(shù)值模擬75-77
• 4.6 本章小結(jié)77-78
• 5 結(jié)論與展望78-80
• 5.1 結(jié)論78-79
• 5.2 不足與展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-86
• 作者簡(jiǎn)歷86-88
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集88

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1 國(guó)文;多孔Ni-Ti形狀記憶合金[J];金屬功能材料;2000年06期

2 唐衛(wèi)勝;TiNi形狀記憶合金的特性及應(yīng)用[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2000年06期

3 高英俊,陳華寧;形狀記憶合金及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J];廣西物理;2001年01期

4 國(guó)文;銅系形狀記憶合金的改性研究[J];金屬功能材料;2001年03期

5 劉建輝,李寧,文玉華;形狀記憶合金的應(yīng)用[J];機(jī)械;2001年03期

6 朱明;神奇的形狀記憶合金[J];企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā);2001年10期

7 孫世清,郭志猛,殷聲;TiNi形狀記憶合金及其多孔體[J];材料導(dǎo)報(bào);2001年02期

8 朱明;神奇的形狀記憶合金[J];科技信息;2001年06期

9 周海鋒;形狀記憶合金及其應(yīng)用[J];機(jī)電設(shè)備;2002年05期

10 白玉俊,陳蘊(yùn)博,徐慶莘;醫(yī)用多孔Ni-Ti形狀記憶合金的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2002年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 朱玉萍;兌關(guān)鎖;;磁控形狀記憶合金變體重定向的細(xì)觀力學(xué)模型[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

2 周星;樊榮;張文娟;朱明;梁建輝;毛協(xié)民;;人工食管用TiNi形狀記憶合金的細(xì)胞毒性研究[A];2009中國(guó)功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

3 馮燕忠;孫麗;張?chǎng)?;形狀記憶合金在工程中的應(yīng)用及探討[A];第八屆沈陽(yáng)科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

4 劉春雨;涂福泉;許仁波;;磁控形狀記憶合金的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用進(jìn)展[A];2011中國(guó)功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集（第二卷）[C];2011年

5 董治中;王德法;劉文西;陳金銘;高銀露;;微量硼對(duì)鐵基形狀記憶合金的性能影響[A];2000年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（上）——2000年中國(guó)材料研討會(huì)論文集[C];2000年

6 秦添艷;;形狀記憶合金的發(fā)展[A];第四屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

7 謝詩(shī)芳;劉錦文;;添加元素對(duì)Cu-11.46Al-2.86Ni形狀記憶合金韌性的響影[A];首屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1992年

8 趙連城;蔡偉;;形狀記憶合金的研究進(jìn)展[A];第二屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1995年

9 戴自怡;劉曉霞;;形狀記憶合金紡織品及其開(kāi)發(fā)[A];第十屆長(zhǎng)三角科技論壇——紡織分論壇論文集[C];2013年

10 于東;張博明;梁軍;武湛君;戴福洪;;形狀記憶合金混雜復(fù)合材料的力學(xué)性能模擬與實(shí)驗(yàn)分析[A];復(fù)合材料——基礎(chǔ)、創(chuàng)新、高效：第十四屆全國(guó)復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李有觀;形狀記憶合金材料的發(fā)展動(dòng)向[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2005年

2 本報(bào)駐美國(guó)記者 毛黎;換位思考別有一番洞天[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

3 本報(bào)記者 華凌;金屬家族里的“變形金剛”[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

4 記者 李鵬;4D打�。洪_(kāi)啟材料的自我組裝時(shí)代[N];北京科技報(bào);2014年

5 褚幼義;形狀記憶合金，材料新貴族[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2001年

6 李況;新型建筑電子化[N];中國(guó)房地產(chǎn)報(bào);2003年

7 仲欣;新材料讓建筑更“聰明”[N];中華建筑報(bào);2003年

8 敖宏;記憶合金研發(fā) 北京走在前列[N];北京日?qǐng)?bào);2000年

9 中國(guó)科學(xué)技術(shù)館 李春才　　;會(huì)記憶的金屬材料[N];大眾科技報(bào);2004年

10 彭新建;日開(kāi)發(fā)出超強(qiáng)磁性制品形狀記憶合金[N];中國(guó)冶金報(bào);2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉記立;柱狀晶組織Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)形狀記憶合金的性能及制備加工基礎(chǔ)研究[D];北京科技大學(xué);2016年

2 陳翔;鎳鈦鈮形狀記憶合金特性的試驗(yàn)與本構(gòu)模型研究[D];重慶大學(xué);2015年

3 王永軍;含形狀記憶合金復(fù)合結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

4 王玉龍;形狀記憶合金復(fù)合材料界面力學(xué)特性[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

5 陳斌;鎳鈦鈮形狀記憶合金宏細(xì)觀力學(xué)行為研究[D];重慶大學(xué);2013年

6 魯軍;磁控形狀記憶合金電磁—機(jī)械可逆轉(zhuǎn)換及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2010年

7 李明高;TiNi形狀記憶合金與不銹鋼的連接[D];吉林大學(xué);2006年

8 周博;形狀記憶合金的本構(gòu)模型[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

9 竺致文;用形狀記憶合金對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)控制[D];天津大學(xué);2003年

10 朱勝利;多孔TiNi形狀記憶合金的研究[D];天津大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 柳賓;形狀記憶合金振動(dòng)系統(tǒng)分析與計(jì)算[D];天津大學(xué);2009年

2 孟兆華;形狀記憶合金復(fù)合薄板的非線性動(dòng)力學(xué)研究[D];天津大學(xué);2010年

3 裴麗麗;生物醫(yī)用TiNi形狀記憶合金的制備及性能研究[D];東北大學(xué);2008年

4 袁亭亭;基于SMA的混凝土柱智能預(yù)應(yīng)力加固機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2015年

5 楊寬;磁控形狀記憶合金傳感器設(shè)計(jì)與信號(hào)處理研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2015年

6 渠桂麗;Fe-Ni-Co基多晶形狀記憶合金的組織與性能研究[D];南昌大學(xué);2015年

7 毛偉科;新型防屈曲支撐耗能減震研究分析[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

8 姚康;Fe-Mn-Ga磁性形狀記憶合金的結(jié)構(gòu)和磁性能研究[D];東北大學(xué);2013年

9 李寶龍;POM/TPU形狀記憶合金的制備與性能研究[D];天津科技大學(xué);2014年

10 賓帥;超彈性形狀記憶合金性能試驗(yàn)與力學(xué)模型研究[D];湖南科技大學(xué);2015年

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