形状记忆合金及机敏复合材料(英)

叙述了形状记忆合金的形状记忆效应机制,并且针对形状记忆合金与其他功能材料复合而成的机敏复合材料,结合作者的研究工作对各种复合材料的性能和应用进行了研究讨论．     

工程结构的SMA超弹性阻尼研究

分析了形状记忆合金(SMA)超弹性阻尼减振技术的机理,介绍了国外对于形状记忆合金超弹性阻尼的研究成果．通过试验研究了温度、加载频率、循环次数及预变形等因素对国产NiTi合金丝的超弹性阻尼的影响．研究结果表明：①形状记忆合金的超弹性温度区间在50℃左右,阻尼性能对温度的敏感性较小;②加载频率对形状记忆合金的超弹性阻尼有一定影响,但在工程结构常用的频率范围内基本保持稳定;③循环次数在一定程度上影响形状记忆合金的超弹性行为,但在数个循环周期以后,基本趋于稳定;④通过施加预应变,形状记忆合金的超弹性阻尼性能大为改善．因此利用SMA的超弹性阻尼特性可以研制出性能良好的耗能减振装置,有效地改善和提高土木工程结构的性能．     

有序度和晶粒度及预变形度对CuZnAl合金形状记忆效应的影响

综合研究了母相的有序度ξ、晶粒尺寸d和在马氏体状态的变形度ε对CuZnAl合金中形状记忆效应的影响。从热力学出发,导出了形状回复率η与上述三种参数之间的统一的数学表达式。理论分析与实验测试结果吻合较好。     

B和B+Ti孕育对β相铜基合金的后作用

本文给出了β相Cu基合金在固溶化处理和轧制过程中,B和B+Ti孕育对试样晶粒生长的后作用的研究结果.根据相应试样的断裂性能、断口形貌和含B析出物的分析,探讨了它们的后作用机理.最后,提出了获得优质Cu ZnAl形状记忆合金材料的最佳工艺.     

基于马氏体重定向的铁磁形状记忆合金数值分析

基于铁磁形状记忆合金的磁场诱发应变来自磁场诱发马氏体变体的特征,本文在建立铁磁形状记忆合金的力—磁—热耦合理论的基础上,对铁磁形状记忆合金的磁致应变效应、磁滞效应以及磁致应力等特性进行数值分析,以揭示模型的合理性和适用性.     

空位型晶体缺陷对CuAlbeCr形状记忆性能的影响

本文研究了２种成分的ＣｕＡｌＢｅＣｒ合金不同热处理状态在３００℃范围内空位型缺陷的回复行为以及合金的形状记忆效应， 探讨了空位型缺陷对合金记忆性能的影响，并由此解释了时效对合金记忆性能的影响。结果表明，空位型晶体缺陷主要影响合金逆转变的起始温度，在空位大量回复的温度范围内时效可显著降低合金逆转为的起始温度。     

形状记忆合金的功能动力学特性

形状记忆合金是一种特殊且新颖的功能材料,通过适当调节成分和控制热处理工艺可使其表现出三大特性：形状记忆效应,超弹性,高阻尼能力,但目前对超弹性和与其密切相关的阻尼性能研究的相对较少。本文主要介绍了形状记忆合金相变超弹性的恢复力模型及其特点,分析了相变超弹性发生过程中阻尼和刚度的变化及与组织的对应关系,重点讨论了超弹性对阻尼性能的影响及其在减振方面应用的优越性,从而为形状记忆合金超弹性和阻尼性能的应用提供参考。     

时效对Cu-Zn-Al-B形状记忆合金的影响研究

本文研究了淬火后在75～250℃的时效对Cu-26.23Zn-3.92A1-0.033B(wt.%)形状记忆合金的马氏体相变和形状记忆效应的影响。电阻测量发现,时效导致M_s点下降。这种影响的原因与时效过程中β_1母相内进行的a_1贝氏体的脱溶过程密切有关。由M_s 点与时效温度和时间的关系图求得导致M_s 点下降的热激活过程的激活能约为52—59kJ/mol。在a_1贝氏体析出前,上述时效对应力诱发马氏体的临界应力——σ~(P→M)、单向和双向形状记忆效应等均无明显影响。     

一种超弹性SMA复合阻尼器的设计与试验

根据形状记忆合金(SMA)的超弹性特性,设计、制造了一种SMA复合摩擦阻尼器,该阻尼器利用SMA超弹性阻尼与SMA丝的约束作用使阻尼器内部产生摩擦来共同耗散振动能量.介绍了阻尼器的结构构造及工作原理.通过试验研究了加载频率、位移幅值对阻尼器力学性能的影响.试验结果表明,在试验频率范围内,阻尼器的刚度、输出力、耗能等主要力学参数随加载频率的改变而变化较小;位移幅值是影响这些力学参数的主要因素,当阻尼器在小位移的情况下,其刚度变化较小,而输出力和耗能与位移基本成线性关系.但在大位移的情况下,阻尼器的输出力变化较小,而其割线刚度减小,耗能有大幅度的增加.分析表明,该SMA复合阻尼器是一种位移相关性的变刚度阻尼器.     

铝合金形变时效处理的分析和比较探讨

铝合金常用的时效处理工艺是"淬火+冷变形+时效处理",主要目的是提高铝合金的机械强度并保留好的塑性,防止变形。在实际生产中,采用这种工艺对2000系列和7000系列铝合金进行时效处理后,得到不同的处理效果,即2000系列铝合金时效处理后的机械强度得到提高,并保留了较好的塑性;而7000系列铝合金时效处理后的机械的强度反而会下降。针对这样的问题,文章结合冷变形时效处理的特点,分析和比较了2000系列和7000系列合金的时效析出过程,总结出了两种系列铝合金采用同样的时效处理工艺,产生不同时效处理结果的主要原因。     

形状记忆合金热力学非线性方程的求解方法

形状记忆合金是近期发展起来的新型功能材料,在土木工程中的应用尚处于起步阶段,该材料的热力学本构方程是一个非线性方程,变量之间相互循环嵌套,给方程的求解带来许多困难,为了使该方程能在工程实际中得以应用,文章提出了一种以马氏体百分数为切入点的求解方法,并进行了实例验算,研究表明该方法简单可行、运算速度快、计算准确,上有广阔的应用前景。     

高温应用形状记忆合金时效初探(英文)

形状记忆合金的应用开发异常活跃。然而,对于环境温度超过100℃的所谓高温应用,却涉及较少。本实验研制了成分为Cu-13Al-2.81Ni（wt%）的铸造合金,其转变温度均大于100℃。淬火后的试样在180℃停放30天,相应进行电阻温度回线测室、X衍射实验及透射电镜观察。实验结果表明:合金于180℃时效,起初随着时效时间的延长,马氏体转变温度提高,而转变量基本不变;25天后,转变量急剧减少,转变温度下降。时效前后,X衍射图谱无明显变化。透射电镜观察到时效30天的样品内部出现大量的块状共格过渡相,该共格过渡相与马氏体结构一致、成分不同,阻碍马氏体的可逆转变。     

Fe─Mn─Si─Ni─Cr合金的形状记忆效应

研究了Ｆｅ－１４Ｍｎ－５Ｓｉ－９Ｃｒ－５Ｎｉ合金温轧板材在不同温度固溶处理后的形状记忆效应．结果表明，经７００℃加热６００ｓ水冷固溶处理，完全回复应变达２．２％，回复率为９０％以上．固溶处理态奥氏体的微观结构对形状记忆效应有显著作用     

Cu-Zn-Al形状记忆合金中显微组织对冷加工性能的影响

本文研究了在不同热处理工艺下Cu-Zn-Al记忆合金的冷加工性能变化。证实了从两相区(α β)直接淬入冷水(室温)中可使Cu-Zn-Al记忆合金获得令人满意的冷加工性能。     

基于形状记忆合金超弹性阻尼器的结构振动控制和地震时程分析

首先讨论了一种NiTi形状记忆合金(SMA)丝超弹性耗能原理，然后分析了SMA丝耗能能力与预应变之间的关系．本文还设计了一种用于框架结构振动控制的SMA超弹性阻尼器，并将该种阻尼器安装在2层框架结构模型上，进行了框架结构振动控制实验，实验结果表明该种阻尼器的耗能效果明显，可以显著提高框架结构的振动衰减速率．同时，在地震波强迫振动条件下，对该框架结构进行了动力响应有限元法模拟，计算结果显示安装了SMA阻尼器后，框架的振动响应幅度大幅降低，振动衰减速度大幅提高．     

SMA超弹性阻尼特性的试验研究

通过试验,研究了温度、加载速率、应变幅值、循环次数、施加预应力等因素对SMA和-种CT形SMA阻尼器的影响,研究结果表明:利用SMA的超弹性阻尼特性可以研制出性能良好的耗能减震装置,在土木工程的抗震加固方面有较好的应用前景.