形状记忆合金(SMA)

摘要： 在“多种耗能机制共同耗能”理论的基础上,使用形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)材料对摩擦阻尼器进行改良设计,研发出一种新型SMA—摩擦复合阻尼器(SMA-Friction Compound Damper,SFCD)。阐述了SFCD的构造及工作原理,制作了试验试件,通过单轴拉压循环试验研究了其在循环荷载作用下不同位移幅值、加载速率下阻尼器的力学性能,对未安装和安装有SFCD的八层钢框架结构进行了时程分析。研究发现:1)SFCD在单轴拉压循环荷载作用下有很强的位移相关性,单位循环耗能可由位移幅值为3 mm时的41159.0 N·mm增大至12 mm时的217241.2 N·mm;2)SFCD能够将SMA的高耗能特性与传统摩擦耗能形式相结合,在不同加载速率下,阻尼器的耗能变化幅度仅为4.0%,受加载速率干扰较小,具有稳定的滞回性能和良好的耗能性能;3)SFCD对结构整体位移及残余位移起到的控制要好于速度及加速度,在所选地震波下对钢框架结构首层、顶层的位移控制均达到55%以上,减震率最大值达到70.26%。总体而言,大震作用下,SFCD的应用可实现显著的减震效果。

摘要： 隔震支座除了保护上部结构,还应当能控制结构在地震下的最大位移和残余位移.为此,提出了由预松弛的形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)棒和铅芯橡胶支座(lead rubber bearings,LRB)组成一种新型隔震系统,即间隙式SMA隔震支座.首先,简述了间隙式SMA LRB的构造及工作原理.其次,进行了间隙式SMA支座的性能试验.最后,基于OpenSees,以一个5层框架结构为例,对比了有无隔震支座结构的地震响应,探讨间隙大小对减震效果的影响.弹塑性时程分析结果表明,该隔震支座在小震时仅拥有橡胶支座提供的较低刚度,上部结构表现出理想的地震响应.随地震动强度增大,SMA进入工作状态,提高了支座的水平刚度,并提供一定的自复位功能,有效地减小结构残余变形.该装置具有较好的自复位、限位和耗能能力.

摘要： 阐述了对一种SMA-FPB的优化设计过程及试验情况,并验证了其可行性。首先对丝材进行了单轴拉伸试验,确保了其具有优秀的滞回性能,随后对搭载该种丝材的SMA-FPB分别以位移幅值、丝材数量、竖向压力、加载频率和循环周数为单因素变量,进行了滞回性能试验,比较并分析了SMA-FPB的等效刚度、单位循环耗能、等效阻尼比等力学性能。试验表明,该种SMA-FPB具有优秀的减震耗能能力和良好的自适应性,在多种工况下均有着稳定的力学表现和独特饱满的滞回曲线。

摘要： 目的 利用形状记忆合金(SMA)的超弹性和新型约束部件组装形式,提出一种基于SMA的新型BRB构件,以解决传统屈曲约束支撑(BRB)可恢复功能差和不可更换的问题.方法 利用特征值理论研究新型BRB构件整体稳定性,并设计约束部件,并且利用提出的设计方法进行了一榀多层平面钢框架的算例分析.结果 在目标层间位移角α≥1/50、构件与框架刚度比β=1的条件下,提出的设计方法在构件层面可以指导基于SMA的新型BRB构件设计,且构件的各项性能可以满足强度要求.结论 可以利用基于刚度比的设计方法对新型BRB构件的核心部件进行设计,并完成对新型BRB约束部件强度的校核.

摘要： 水轮发电机组在不同运行工况下,将表现出不同的振动状态或故障现象.针对水轮机轴系的这种振动时变性,提出利用形状记忆合金(SMA)开展对该系统的新型主动振动控制研究.在SMA材料试验研究的基础上,进一步进行了系统理论分析和数值实验研究,建立了具有SMA控制器的水轮发电机组轴系的非线性振动模型和控制方法.分别考虑单一和耦合激励作用下,通过计算相应的分岔图等研究了 SMA控制器对水轮发电机组轴系非线性振动的影响.结果表明:SMA主动控制器对水轮发电机组轴系有明显的减振效果,可以有效减小水轮机的在不同运行工况下的振动幅值,改善系统的整体振动状态,提高其运行稳定性.

摘要： 基于形状记忆合金的驱动特性,设计了一种具有适时展开功能的弹翼展开机构.为了缩小导弹的横向尺寸,设计了一种新型基于形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)驱动的弹翼展开机构方案.简述弹翼的展开原理和设计特征参数,建立三维模型,并以展开性能为设计目标进行地面展开实验.结果表明,该机构方案设计合理可靠,可以实现适时展开弹翼的性能要求.

摘要： 研究了非光滑形状记忆合金梁受外激与参激作用下的概率响应及分岔现象.利用非光滑变换得到与原系统等效的近似系统,应用随机平均法和随机微分方程理论知识,推导出相应的平均Fokker-Planck-Kolmogorov方程;通过非光滑逆变换得到近似系统的解析结果,并结合数值仿真对解析结果进行了验证;利用稳态响应的极值条件,进一步得到了系统发生随机分岔的临界条件,并验证了临界条件的正确性,使得随机分岔有了更加直观的预测结果.结果表明,阻尼系数以及碰撞恢复系数都可诱导系统发生随机分岔,并得到了系统产生分岔的参数临界值.

摘要： 近年来,形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)由于噪声小、回复应变大和生物兼容性好等优点,得到了广泛的使用和研究.为了研究SMA在软体机器人领域的应用,首先对SMA在国内外的研究现状进行了分析,接着对SMA的形状记忆效应(shape memory effect,SME)、超弹性、电阻特性进行了阐述,最后介绍了SMA在软体机器人领域的应用现状.

摘要： 形状记忆合金(SMA)具有形状记忆效应、超弹性等功能,且具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和综合力学性能.形状记忆合金以其独特和优越的性能引起了人们的极大关注,取得了广泛的应用.本文详细介绍了形状记忆合金在航空航天、汽车、石油工程、土木工程及生物医学等领域的应用现状,介绍了新型形状记忆合金的研究应用.

摘要： 随着对形状记忆合金(SMA)研究的不断深入,其几种特殊性质得到了越来越广泛的应用.其中关于SMA 电阻-应变滞回模型的研究,已经受到国内外学者高度的重视.由于SMA 的电阻与应变之间存在有规律性的关系,可以利用这种关系,把SMA 作为传感器应用到结构的健康监测中去.但实验表明SMA 的电阻-应变关系具有较强的非线性性质,表现出明显的滞回特性.本文利用Preisach 理论建立SMA 的电阻-应变模型.在实验的基础上,通过训练得到SMA 的电阻-应变表达式,并利用另一组实验数据验证了该方法的有效性,为进一步开展利用SMA 电阻特性的结构健康诊断的研究奠定了基础.

摘要： 随着对形状记忆合金(SMA)研究的不断深入,其几种特殊性质得到了越来越广泛的应用.其中关于SMA 电阻-应变滞回模型的研究,已经受到国内外学者高度的重视.由于SMA 的电阻与应变之间存在有规律性的关系,可以利用这种关系,把SMA 作为传感器应用到结构的健康监测中去.但实验表明SMA 的电阻-应变关系具有较强的非线性性质,表现出明显的滞回特性.本文利用Preisach 理论建立SMA 的电阻-应变模型.在实验的基础上,通过训练得到SMA 的电阻-应变表达式,并利用另一组实验数据验证了该方法的有效性,为进一步开展利用SMA 电阻特性的结构健康诊断的研究奠定了基础.

摘要： 随着对形状记忆合金(SMA)研究的不断深入,其几种特殊性质得到了越来越广泛的应用.其中关于SMA 电阻-应变滞回模型的研究,已经受到国内外学者高度的重视.由于SMA 的电阻与应变之间存在有规律性的关系,可以利用这种关系,把SMA 作为传感器应用到结构的健康监测中去.但实验表明SMA 的电阻-应变关系具有较强的非线性性质,表现出明显的滞回特性.本文利用Preisach 理论建立SMA 的电阻-应变模型.在实验的基础上,通过训练得到SMA 的电阻-应变表达式,并利用另一组实验数据验证了该方法的有效性,为进一步开展利用SMA 电阻特性的结构健康诊断的研究奠定了基础.

摘要： 随着对形状记忆合金(SMA)研究的不断深入,其几种特殊性质得到了越来越广泛的应用.其中关于SMA 电阻-应变滞回模型的研究,已经受到国内外学者高度的重视.由于SMA 的电阻与应变之间存在有规律性的关系,可以利用这种关系,把SMA 作为传感器应用到结构的健康监测中去.但实验表明SMA 的电阻-应变关系具有较强的非线性性质,表现出明显的滞回特性.本文利用Preisach 理论建立SMA 的电阻-应变模型.在实验的基础上,通过训练得到SMA 的电阻-应变表达式,并利用另一组实验数据验证了该方法的有效性,为进一步开展利用SMA 电阻特性的结构健康诊断的研究奠定了基础.

摘要： 随着对形状记忆合金(SMA)研究的不断深入,其几种特殊性质得到了越来越广泛的应用.其中关于SMA 电阻-应变滞回模型的研究,已经受到国内外学者高度的重视.由于SMA 的电阻与应变之间存在有规律性的关系,可以利用这种关系,把SMA 作为传感器应用到结构的健康监测中去.但实验表明SMA 的电阻-应变关系具有较强的非线性性质,表现出明显的滞回特性.本文利用Preisach 理论建立SMA 的电阻-应变模型.在实验的基础上,通过训练得到SMA 的电阻-应变表达式,并利用另一组实验数据验证了该方法的有效性,为进一步开展利用SMA 电阻特性的结构健康诊断的研究奠定了基础.

摘要： 形状记忆合金(SMA)作为作动器已经在结构振动控制中得到广泛应用,但作为传感器的应用相对较少.利用SMA的力学性能和电阻特性(ER)之间的关系,可以在结构参数识别和健康诊断中的应用.主要目的是利用SMA的电阻特性,实现大型建筑结构的健康监测.将SMA按照一定的方式布置在结构体系中,通过监测其电阻率的变化,实现对结构状态的识别和诊断.主要阐述了SMA的电阻特性与SMA应变的关系,并在Ma和Liang提出的本构关系的基础上建立的SMA电阻特性与应变的模型,设计出利用SMA电阻特性与应变关系的结构振动控制传感器,并运用遗传算法对在地震作用下的框架结构进行传感器优化布置.结果表明,利用SMA传感器可以实现结构的健康监测.

摘要： 形状记忆合金(SMA)作为作动器已经在结构振动控制中得到广泛应用,但作为传感器的应用相对较少.利用SMA的力学性能和电阻特性(ER)之间的关系,可以在结构参数识别和健康诊断中的应用.主要目的是利用SMA的电阻特性,实现大型建筑结构的健康监测.将SMA按照一定的方式布置在结构体系中,通过监测其电阻率的变化,实现对结构状态的识别和诊断.主要阐述了SMA的电阻特性与SMA应变的关系,并在Ma和Liang提出的本构关系的基础上建立的SMA电阻特性与应变的模型,设计出利用SMA电阻特性与应变关系的结构振动控制传感器,并运用遗传算法对在地震作用下的框架结构进行传感器优化布置.结果表明,利用SMA传感器可以实现结构的健康监测.

摘要： 形状记忆合金(SMA)作为作动器已经在结构振动控制中得到广泛应用,但作为传感器的应用相对较少.利用SMA的力学性能和电阻特性(ER)之间的关系,可以在结构参数识别和健康诊断中的应用.主要目的是利用SMA的电阻特性,实现大型建筑结构的健康监测.将SMA按照一定的方式布置在结构体系中,通过监测其电阻率的变化,实现对结构状态的识别和诊断.主要阐述了SMA的电阻特性与SMA应变的关系,并在Ma和Liang提出的本构关系的基础上建立的SMA电阻特性与应变的模型,设计出利用SMA电阻特性与应变关系的结构振动控制传感器,并运用遗传算法对在地震作用下的框架结构进行传感器优化布置.结果表明,利用SMA传感器可以实现结构的健康监测.

摘要： 形状记忆合金(SMA)作为作动器已经在结构振动控制中得到广泛应用,但作为传感器的应用相对较少.利用SMA的力学性能和电阻特性(ER)之间的关系,可以在结构参数识别和健康诊断中的应用.主要目的是利用SMA的电阻特性,实现大型建筑结构的健康监测.将SMA按照一定的方式布置在结构体系中,通过监测其电阻率的变化,实现对结构状态的识别和诊断.主要阐述了SMA的电阻特性与SMA应变的关系,并在Ma和Liang提出的本构关系的基础上建立的SMA电阻特性与应变的模型,设计出利用SMA电阻特性与应变关系的结构振动控制传感器,并运用遗传算法对在地震作用下的框架结构进行传感器优化布置.结果表明,利用SMA传感器可以实现结构的健康监测.

摘要： 形状记忆合金(SMA)作为作动器已经在结构振动控制中得到广泛应用,但作为传感器的应用相对较少.利用SMA的力学性能和电阻特性(ER)之间的关系,可以在结构参数识别和健康诊断中的应用.主要目的是利用SMA的电阻特性,实现大型建筑结构的健康监测.将SMA按照一定的方式布置在结构体系中,通过监测其电阻率的变化,实现对结构状态的识别和诊断.主要阐述了SMA的电阻特性与SMA应变的关系,并在Ma和Liang提出的本构关系的基础上建立的SMA电阻特性与应变的模型,设计出利用SMA电阻特性与应变关系的结构振动控制传感器,并运用遗传算法对在地震作用下的框架结构进行传感器优化布置.结果表明,利用SMA传感器可以实现结构的健康监测.

摘要： 本发明提出一种由形状记忆合金SMA丝束驱动的空间径向解锁机构，该机构的外罩底部固定有底座且顶部安装有上盖，螺栓从上盖的通孔插入并位于顶块上方，螺栓外周套有定位块和两个分瓣螺母，两个分瓣螺母的外周设置有凹槽，刚性卡箍设置在两个分瓣螺母的凹槽内且端头闭合处设置有“H”型固定架，SMA形状记忆合金丝束围绕在刚性卡箍外周并固定在固定架上。解决了现有技术中的空间径向解锁机构冲击较大，驱动力小，滚珠的运动精度难以保证的问题，提供一种由形状记忆合金SMA丝束驱动的空间径向解锁机构，采用形状记忆合金SMA丝束径向驱动方式，具有低冲击，驱动位移大，驱动精度高，解锁时间短，运动精度高，低摩擦，无污染的优点。

摘要： 用于加热形状记忆合金(SMA)致动器的系统可包括SMA致动器、智能基座、多个感应线圈和控制模块。SMA致动器可具有至少一个敷层。SMA致动器可被选择性地加热至转变温度。智能基座可与SMA致动器的至少一个敷层热接触。感应加热线圈可配置为接收交流电并基于交流电生成磁场。磁场可在SMA致动器和智能基座的至少一个中产生涡流以将SMA致动器加热至转变温度。控制模块可配置为驱动交流电供应至感应加热线圈。

摘要： 本发明为一种形状记忆合金，包含Au‑Cu‑Al合金，所述Au‑Cu‑Al合金包含20原子％以上且40原子％以下的Cu、15原子％以上且30原子％以下的Al、余量Au和不可避免的杂质，维氏硬度为360Hv以下。本发明的Au‑Cu‑Al合金为能够显现出生物相容性和形状记忆效应这两者、还能够实现磁场环境内的无伪影化的合金。本发明的Au‑Cu‑Al合金可以通过在500°C以上且700°C以下将包芯材料进行热处理来制造，所述包芯材料是将包含Au‑Cu合金的中空材料和包含金属Al的芯材组合而得到的。

摘要： 本发明公开了一种4D打印铜基形状记忆合金的制备方法及4D打印铜基形状记忆合金，包括配制4D打印金属粉末：以质量百分比计，为Al：10～25％、Mn：5～15％、Si：0.1～0.9％、Ni：0.1～1.0％、Zn：0.01～0.5％、Mg：0.05～0.3％、Ti：0.05～0.4％、Zr：0.05～0.2％、Sc：0.05～0.2％，其余为铜；真空熔炼、雾化制粉、筛粉、干燥；4D打印；热处理。本发明通过在CuAlMn形状记忆铜合金中添加其他微量元素，使得CuAlMn合金形状记忆效果大幅度提高，力学性能得到大幅度改善，本发明4D打印后所制备的成品可以通过对微量元素成份的改变，在‑20～200°C之间精准控制马氏体相变点。

摘要： 广义地说，本技术的实施例提供具有形状记忆合金致动器(SMA)的触觉按钮组件，其中触觉按钮具有低轮廓，同时仍然向用户提供令人满意的触觉反应或感觉。有利地，触觉按钮组件能够具有轮廓，该轮廓例如使得该组件能够沿便携式计算设备的边缘结合到自由空间中。触觉组件例如能够被布置为相对于设备的边缘垂直地移动按钮。

摘要： 本发明提出一种由形状记忆合金SMA丝束驱动的空间径向解锁机构，该机构的外罩底部固定有底座且顶部安装有上盖，螺栓从上盖的通孔插入并位于顶块上方，螺栓外周套有定位块和两个分瓣螺母，两个分瓣螺母的外周设置有凹槽，刚性卡箍设置在两个分瓣螺母的凹槽内且端头闭合处设置有“H”型固定架，SMA形状记忆合金丝束围绕在刚性卡箍外周并固定在固定架上。解决了现有技术中的空间径向解锁机构冲击较大，驱动力小，滚珠的运动精度难以保证的问题，提供一种由形状记忆合金SMA丝束驱动的空间径向解锁机构，采用形状记忆合金SMA丝束径向驱动方式，具有低冲击，驱动位移大，驱动精度高，解锁时间短，运动精度高，低摩擦，无污染的优点。

摘要： 用于加热形状记忆合金(SMA)致动器的系统可包括SMA致动器、智能基座、多个感应线圈和控制模块。SMA致动器可具有至少一个敷层。SMA致动器可被选择性地加热至转变温度。智能基座可与SMA致动器的至少一个敷层热接触。感应加热线圈可配置为接收交流电并基于交流电生成磁场。磁场可在SMA致动器和智能基座的至少一个中产生涡流以将SMA致动器加热至转变温度。控制模块可配置为驱动交流电供应至感应加热线圈。

摘要： 本发明在第一方面中涉及一种致动器子组件，该致动器子组件包括形状记忆合金线(15)、偏置弹簧(16)和用以耦合第一可移动元件(13)和具有端子(18)的第二可移动元件(14)的运动的磁响应元件(17，17’)，并且在第二方面中涉及一种包括柱塞的流体阀，柱塞的端子部分控制其打开和关闭，并且其中柱塞运动由形状记忆合金线、偏置元件和磁响应元件的作用来控制。

摘要： 本发明公开了一种镍锰锡形状记忆合金的增材制造方法，具体包括：S1、将镍锭、锰锭、锡锭混合成原料后进行感应熔炼合金化，然后通过真空雾化法获得镍锰锡形状记忆合金雾化粉；S2、在惰性气体保护的条件下，采用激光选区熔化成型技术将步骤S1中得到的镍锰锡形状记忆合金雾化粉打印得镍锰锡形状记忆合金坯件；S3、在惰性气体保护的条件下，将步骤S2中得到的镍锰锡形状记忆合金坯件进行热处理后得到缺陷愈合的镍锰锡形状记忆合金；本发明还提供了利用上述增材制造方法制得的镍锰锡形状记忆合金；本发明采用真空雾化法制备镍锰锡形状记忆合金粉末并优化打印参数和热处理温度，使制备的镍锰锡合金具有高密实度、高断裂强度和大热效应。

摘要： 本发明公开了一种4D打印铜基形状记忆合金的制备方法及4D打印铜基形状记忆合金，包括配制4D打印金属粉末：以质量百分比计，为Al：10～25％、Mn：5～15％、Si：0.1～0.9％、Ni：0.1～1.0％、Zn：0.01～0.5％、Mg：0.05～0.3％、Ti：0.05～0.4％、Zr：0.05～0.2％、Sc：0.05～0.2％，其余为铜；真空熔炼、雾化制粉、筛粉、干燥；4D打印；热处理。本发明通过在CuAlMn形状记忆铜合金中添加其他微量元素，使得CuAlMn合金形状记忆效果大幅度提高，力学性能得到大幅度改善，本发明4D打印后所制备的成品可以通过对微量元素成份的改变，在‑20～200°C之间精准控制马氏体相变点。