基于双程形状记忆合金驱动器的可偏转翼梢小翼控制

<正>1962年,美国海军武器实验室的Buehler等发现等原子比的NiTi合金具有优良的形状记忆效应~[1],并成功研制出廉价且力学性能优异的形状记忆合金"NiTinol"~[2]。形状记忆合金材料因其具有形状记忆效应而可用于制作驱动器,SMA驱动器具有结构简单、驱动力大、功率重量比高、响应迅速等优点,在实际中特别是在飞行器机翼变体结构中得到了大量的应用~[3],然而单向形状记忆效应不适用于形状记忆合金丝的重复驱动~[4],因为驱动器在冷却后不会恢     

（SIM＋SME）训练方法中的Cu-Zn-Al合金形状记忆效应研究

研究了(SIM SME)训练法中的Cu-Zn-Al合金单向形状记忆效应η_ο和双向形状记忆效应η_τ。结果表明:随训练次数增加,位错增加,晶格原子有序度降低,单向形状记忆效应先急剧下降,然后缓慢下降和趋于稳定。基本稳定时的单向形状记忆效应不到初时值的50％。伴随位错增加,引入更多择优取向位错,促使形成更多择优取向马氏体,导致双向形状记忆效应急剧上升,训练9次之内出现峰值,然后缓慢上升和趋于稳定。基本稳定时的双向形状记忆效应相当于峰值的64％～88％。同时,随训练次数增加,单向记忆的动作敏感性下降,然后趋于稳定。与初期动作敏感性值相比,1号合金基本稳定时下降58％。在元件设计中应注意动作敏感性下降问题和形状记忆效应下降问题。     

振动时效对NiTi记忆合金双程记忆应变的影响

研究了振动时效对NiTi形状记忆合金双程记忆效应的影响.结果表明,当预应变较小或较大时,经过振动时效后NiTi合金的双程应变量增加;当预应变适中时,振动时效后NiTi合金的双程应变量减小.这可能是由于振动时效在NiTi合金中产生了微观塑性变形,改变了合金中的双程应力场而导致的.     

SMA驱动变厚度机翼结构设计及实验研究

正形状记忆合金(SMA)是应用非常广泛的一种智能材料。1951年人们首次在Au-Cd合金上发现独特的形状记忆效应,但是直到1963美国海军实验室发现TiNi合金具有记忆效应时才引起人们对形状记忆合金的实用性寄予很大的希望[1]。迄今为止,已发现有50多种形状合金,在工业自动化、能源、航空、运输、建筑、医疗、仪器仪表以及日常生活用品领域已得到广泛应用[2]。1938年,美国的Greningerh和Mooradian在Cu-Zn合金中发现了马氏体     

形状记忆合金的应用

形状记忆合金是近年发展起来的一种新型的特殊功能材料。它具有“形状记忆”和可“锻炼”的能力。合金在其马氏体相变点以下的温度时,可任意改变其形状,当温度升高到相变点以上时,合金即恢复到原来的形状,这就是合金的形状记忆效应。将其经过一定的处理,它可在高于相变点温度时保持第一种形状,在低于相变点温度时改变到     

γ相的变形行为及其对Ni－Al－Fe－B合金形状记忆效应的影响

通过显微组织分析和宏观力学,研究了Ｎｉ－Ａｌ－Ｆｅ－Ｂ合金中γ相的变形行为及其对合金形状记忆效应（ＳＭＥ）的影响。结果表明：在低应力作用下,Ｎｉ－Ａｌ－Ｆｅ－Ｂ合金发生应力诱发马氏体相变时,有少量γ相以滑移方式参与协调变形,以至合金在较小的应变量下也得不到完全的ＳＭＥ。合金的形状记忆恢复率随应变量增加呈现阶段性衰减趋势。当应变量为４％时,形状记忆恢复率可达７５％。     

NiTi合金榫接结构微动疲劳研究及数值模拟

利用NiTi合金的独特性质,提出了将NiTi合金作为压气机榫接结构的材料.通过有限元软件MSC.Marc进行数值模拟,研究在低周、高低周复合载荷作用下NiTi合金抗微动疲劳特性,并提出利用节点的微动综合参数(FFD)值确定危险点,用名义应力法预测构件的微动疲劳寿命的方法.结果表明:提出的微动疲劳寿命预估方法是合理有效的,NiTi形状记忆合金的抗微动疲劳特性明显优于TC11等普通材料.      

NiTi合金的相变-塑性统一本构模型与数值算法

为了准确描述NiTi形状记忆合金的相变与塑性力学行为,基于不可逆热力学理论框架并假定两个内变量分别表征合金变形过程中的相变与塑性行为,推导出其相变、塑性的主控方程,总结两阶段的主控方程,构建出NiTi合金动态加载过程中的相变-塑性统一本构模型。采用半隐式应力积分算法对非弹性应变增量进行更新,通过FORTRAN语言将所提出的宏观唯象本构模型进行了数值程序实现。对比模拟与实验结果验证了该本构模型的合理性,发现该模型能够准确描述NiTi合金随着载荷增加而出现的母相弹性、马氏体相变、马氏体弹性与马氏体塑性流动等不同变形阶段,对于不同应变率动态加载下的应力-应变行为该模型也可较理想地描述。     

铜基形状记忆合金的马氏体形态

前言 自从六十年代发现Ni-Ti合金形状记忆效应以来,世界各国发展的形状记忆合金有几十种之多。目前进入工业应用的主要为Ni-Ti合金和铜合金,铜合金因其价格低廉,容易加工,使用性能良好,近年来尤其受到重视。铜合金中的马氏体相变早在三十年代即开始研究。发现了热弹性马氏体以后,对铜合金中马氏体形态的观察陆续有所     

NiTiHf高温形状记忆合金研究进展

介绍了NiTiHf高温形状记忆合金的研究状况 ,重点评述了NiTiHf合金的设计以及Hf的添加和热处理对合金的相变、力学行为和形状记忆效应的影响 ,并对它们所对应的微观机制作了一定的分析     

TiNiMo形状记忆合金的相变、形状记忆效应与力学性能研究

研究了TiNiMo形状记忆合金的相变特性、形状记忆效应和力学性能,结果表明:TiNiMo合金存在一个R相变,Mo的加入降低了TiNi合金的马氏体相变开始温度（Ms）,Ti50Ni48.5Mo1.5和Ti50Ni48Mo2.0合金的Ms分别达到了-85℃,-103℃,这两种合金分别在8.51%和8.26%的预应变下获得了8.06%和7.71%的形状记忆效应。Ti50Ni48Mo2.0合金的屈服强度和抗拉强度分别为589MPa和799MPa,比Ti50Ni48Fe2.0的相应强度分别高73%和31%,同时Ti50Ni48.5Mo1.5的力学性能也较为优异,因而TiNiMo合金是很有发展潜力的新型的记忆合金接头材料。     

铜基合金的双向形状记忆效应研究进展

综述了铜基合金有关双向形状记忆效应的训练方法、组织结构、训练机理及性能稳定性等方面的研究进展，并指出了有待深入研究的问题。     

NiTiHf高温形状记合金研究进展

介绍了ＮｉＴｉＨｆ高温形状记忆合金的研究状况，重点评述了ＮｉＴｉＨｆ合金的设计以及Ｈｆ的添加和热处理对合金的相变、力学行为和形状记忆效应的影响，并对它们所对应的微观机制作了一定的分析。     

镍基单晶/柱晶高温合金超高周疲劳研究进展

镍基单晶/柱晶高温合金具有高温强度高、抗氧化性强、抗疲劳性能优异等优点,是目前先进航空发动机涡轮叶片的主要材料。超高周疲劳（疲劳寿命>10⁸）是涡轮叶片在服役中后期面临的主要问题。对镍基单晶/柱晶高温合金的超高周疲劳进行综述,分析结果表明,单晶/柱晶高温合金在高温下存在反常屈服现象;对比不同频率下的疲劳研究,未发现明显的频率效应;分析断裂机理,发现裂纹主要从内部孔洞等铸造缺陷处萌生。总结了疲劳寿命预测模型,展望了镍基单晶/柱晶高温合金超高周疲劳的发展方向。     

TiNi基形状记忆合金薄膜的相变特征研究

利用磁控溅射的方法在单晶Si和非晶SiO2基片上制备了TiNi和TiNiCu形状记忆合金薄膜,并利用示差扫描量热法和基片曲率法研究了薄膜的相变特征及应力随温度的变化.研究结果表明450℃溅射形成的记忆合金薄膜具有良好的形状记忆效应,在微电子机械系统有很好的应用前景.TiNi薄膜降温时出现R相变,因而发生两步相变,而TiNiCu薄膜中马氏体和奥氏体间直接转变.基片以及薄膜成份对相变点有很大的影响.单晶Si片作为基片时,记忆合金薄膜和基片间有很好的结合力,而SiO2作为基片时,记忆合金薄膜容易剥落.     

宽滞后记忆合金及应用

在实际工程应用中,NiTi二元记忆合金尚存在着不足。其使用的转变温度范围较窄,A.处在深低温处,因而用其制作的器件在安装使用前需贮存在液氮中,给应用带来不便。NiTiNb合金是在NiTi合金基础上加入第三元素Nb,从而获得较宽的相变滞后效果,使得奥氏体逆转变温度提高,M_s-A_s范围加宽,从而解决了上述存在的不足。     

Fe－Cr－Ni－Mn－Si不锈铁基合金的形状记忆效应

本文利用热膨胀仪、光学金相和透射电子显微镜、Ｘ射线衍射仪等测试方法研究了Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ－Ｍｎ－Ｓｉ不锈铁基合金的形状记忆效应，探索了形变量、形变温度和热处理工艺等因素对其形状记忆效应的影响规律，并对不锈铁基合金的形状记忆机理进行了初步探讨。试验结果表明，经１０５０℃固溶处理，室温拉伸形变在２％（或弯曲角在１２０°）以内，于３５０℃回复后，可获得好的形状记忆效应，其形状记忆效应来源于形变时产生的大量形变孪晶和一定量的ε马氏体在加热回复过程中的逆转变。     

宇航设备和仪表用热敏材料——形状记忆合金

据日本《公开特许公报》60—59054号报道,日本研制出几种具有形状记忆能力,可用于宇航设备的热敏元件材料——形状记忆合金。这几种形状记忆合金具有不同的马氏体转变温度,其中有钛镍系合金,也有铜锌铝系合金。制成的热敏元件预先经过变形,     

热轧对Ti50Ni50-xAlx(x=1,2,4)形状记忆合金微观组织、相变和力学性能的影响

形状记忆合金的相变和力学性能受机械加工过程影响明显.在850℃下将Ti50Ni50-xAIx(x=1,2,4)形状记忆合金轧制成为板材.采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射对合金的微观结构研究表明:合金由NiTi相和Ti2Ni相组成,Al元素在Ti2Ni相中的固溶度比在TiNi相中高.差示扫描量热分析和电阻-温度测试表明...     

定向凝固Ni-44Ti-5Al-2Nb-1Mo合金的组织特征

采用液态金属冷却定向凝固方法制备了Ni-44Ti-5 Al-2 Nb-1 Mo(原子分数,％)合金,分析了加热温度为1 550℃,抽拉速率为0.3、1.2、3.0、6.0、18.0 mm/min时的定向凝固组织特征.结果表明,定向凝固没有改变合金的相组成,但改变了组成相的形态.定向凝固组织均由初生的NiTi相与晶间析出...