形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)是一种新型的功能材料,它的基本特征是具有形状记忆效应(Shape Memory Effect,简称SME),即将这种材料在高温母相状态定型后,冷却到低温,该材料通过马氏体相变成为马氏体,经塑性变形使其存在残余变形,如果加热到一定温度以上,由于产生热弹性马氏体逆相变,它将自行恢复原母相固有的形状,同时产生较大的回复力.将形状记忆合金用于驱动元件,目前在许多领域都得到了应用.该课题利用形状记忆合金的特性研究开发了一种新型的热静力式蒸汽疏水阀.该文首先论述了形状记忆合金的发展历史、形状记忆效应的基本机理、训练方法及其应用,并介绍了蒸汽疏水阀的研究现状,分析了该课题研发的可行性和意义.接着,针对以往从机理分析建立的形状记忆合金力学本构模型过于复杂、不适合工程设计计算的缺点,该文建立了简单的形状记忆合金弹簧的力学本构模型,并通过实验验证了这个模型的适用性.在此模型的基础上,根据该疏水阀的原理和动作特性,详细论述了其动作元件(形状记忆合金弹簧及与其相匹配的普通弹簧)的设计方法.最后,通过与另一种热静力式蒸汽疏水阀—双金属片式疏水阀的分析和比较,说明形状记忆合金疏水阀具有良好的开发应用前景.为了简化设计,应用MATLAB语言编写了动作元件的计算机辅助设计软件.它可在给定参数的情况下,方便、快捷地得出所需要的形状记忆合金弹簧的主要几何参数及普通弹簧的刚度.