鎳鈦形狀記憶合金靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鎳鈦形狀記憶合金作為一種新型的智能材料，有著廣闊的應(yīng)用前景。目前有關(guān)鎳鈦形狀記憶合金力學(xué)性能的研究受到廣泛關(guān)注。本文在前人研究的基礎(chǔ)上對(duì)鎳鈦形狀記憶合金的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。 高應(yīng)變率下鎳鈦形狀記憶合金的力學(xué)性能是目前研究的熱點(diǎn)，本文首先研究了應(yīng)變率對(duì)馬氏體相變初始應(yīng)力的影響，發(fā)現(xiàn)相變初始應(yīng)力隨應(yīng)變率的提高而增加，顯示出應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng)，對(duì)于產(chǎn)生這一結(jié)果的原因，本文認(rèn)為是由于高應(yīng)變率下合金內(nèi)部溫度的升高導(dǎo)致相變應(yīng)

2、力的增加；同時(shí)發(fā)現(xiàn)鎳鈦形狀記憶合金在高應(yīng)變率下變形時(shí)，馬氏體相變階段沿應(yīng)變方向的長(zhǎng)度比靜態(tài)加載條件下的小；試樣在不同高應(yīng)變率下變形時(shí)，殘余應(yīng)變隨著應(yīng)變率的提高而增加，而變形回復(fù)率卻降低。本文還對(duì)鎳鈦形狀記憶合金試樣進(jìn)行了重復(fù)沖擊實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明隨著沖擊次數(shù)的增加，馬氏體相變初始應(yīng)力也增加，具有逐次強(qiáng)化效應(yīng)，變形回復(fù)率也隨著沖擊次數(shù)的增加而增加。 在鎳鈦形狀記憶合金靜態(tài)力學(xué)性能方面，主要研究不同高徑比的試樣在靜態(tài)壓縮時(shí)所體現(xiàn)的尺寸效

3、應(yīng)。鎳鈦形狀記憶合金尺寸效應(yīng)的研究對(duì)工程應(yīng)用具有重要意義，目前有關(guān)這方面研究的文獻(xiàn)還未見(jiàn)檢索，因此本文對(duì)不同尺寸的鎳鈦形狀記憶合金試樣進(jìn)行了靜態(tài)壓縮試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鎳鈦形狀記憶合金在靜態(tài)壓縮時(shí)表現(xiàn)出了明顯的尺寸效應(yīng)：在所研究的高徑比范圍內(nèi)，隨著高徑比的增加，試樣在加載階段具有硬化現(xiàn)象，卸載階段具有軟化現(xiàn)象；母相及應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相彈性模量都隨高徑比的增加而增加；相變超彈性曲線(xiàn)包圍的面積也隨高徑比的增加顯著增加，這表明耗能能力顯著增強(qiáng)，即抗震