【摘 要】
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形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)是智能材料研究中的热点,目前广泛应用于电子、机械、航天、化学、医疗、能源以及日常用品等领域.由于集感知和驱动功能于一身,近年来
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形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)是智能材料研究中的热点,目前广泛应用于电子、机械、航天、化学、医疗、能源以及日常用品等领域.由于集感知和驱动功能于一身,近年来受到结构方面的重视,成为结构损伤应急控制系统的首选材料.形状记忆合金本构关系是应用和发展这类材料的关键性基础问题,也是本文的研究重点和出发点.结合目前最适合工程应用的唯象本构关系模型,本文针对SMA本构关系和智能特性开展了试验研究及理论分析,主要完成了以下几方面工作:1、通过试验研究,得到了本文所用SMA材料的基本特征参数;针对Brinson本构模型中的温度—应力相图,对NiTiCuSMA丝材按照低温升温和高温降温两种工况进行了恒温拉伸试验研究,补充和完善了原有的温度—应力相图试验结果;2、在试验研究基础上,采用上述温度—应力相图对Brinson本构模型进行了修正,得到了修正的Brinson模型;应用修正模型进行数值模拟分析,将模拟结果同Liang模型、Brinson模型和试验结果进行了比较,证明了修正模型的准确性和适用性;3、采用基于Labview平台的数据采集系统,对NiTi形状记忆合金板材开展了感知和驱动特性的试验研究及分析,为感知和驱动功能的实际应用奠定基础,并对解决SMA感知性能的温度补偿问题提出具体方法.
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