niti形状记忆合金电阻热驱动机理研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目NiTi形状记忆合金电阻热驱动机理研究学科专业机械工程学号201521080159作者姓名杨茂指导教师曾志副教授分类号密级注1UDC学位论文NiTi形状记忆合金电阻热驱动机理研究（题名和副题名）杨茂（作者姓名）指导教师曾志副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业机械工程提交论文日期2018.4论文答辩日期2018.5学位授予单位和日期电子科技大学2

2、018年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。StudyontheMechanismofResistiveThermalDriveofNiTiShapeMemoryAlloysAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:MechanicalEngineeringAuthor:MaoYangSupervisor:Prof.ZhiZengSchool:SchoolofMechanic

3、alandElectricalEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：2018年06月19日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件

4、和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：2018年06月19日摘要摘要形状记忆合金（ShapeMemoryAlloys，SMAs）因其特有的形状记忆效应（ShapeMemoryEffect，SME）和超弹性（Pseudoelasticity，PE），广泛应用于航天、汽车、生物和医疗等众多领域。目前，基于SMA的智能驱动器在驱动方式、驱动结构、力学性能

5、和应用环境等方面的要求越来越高，同时改善驱动器的精度、复杂度和性能等需求日益迫切。NiTi形状记忆合金作为典型的智能材料，主要是通过电阻加热激活相变能差来实现形变功能。影响相变温度的技术主要有两种：热处理和激光加工。热处理是将整个SMA放入热处理炉加工，具有工艺成熟、便捷和成本低的特点。相比于热处理，激光加工可以实现NiTi形状记忆合金的局部改性，具有加工快捷、控制精准和节省材料等优点。本文主要研究热处理和激光加工对SMA相变的影响，以及不同电流下的电阻特性和SME回复特性。（1）研究不同热处理条件对SMA相变温度和直流电阻的影

6、响。采用差示扫描量热仪（DifferentialScanningCalorimeter，DSC）测试相变温度，得到不同热处理工艺参数与SMA相变温度的关系。此外，通过直流电阻测试仪测试SMA在不同热处理条件下的电阻变化，并采用热成像仪测试不同电流下的温度变化，以阐明热处理参数与电阻的关系。（2）研究不同激光加工参数下SMA的相变温度变化，即由PE转变为SME的相变机理。具体内容如下：a.研究激光加工工艺参数（激光电流、脉宽、保护气体流速、焊速和频率）对焊接接头形貌的影响。b.研究激光加工工艺对SMA相变的影响，得出激光电流、脉宽

7、与马氏体相变温度之间的关系。c.测试不同加载电流和温度下焊接接头的回复特性，分析加载电流、温度与焊接接头回复角度的关系。关键词：形状记忆合金，激光加工，超弹性，形状记忆效应，电阻热IABSTRACTABSTRACTShapememoryalloys(SMAs)driversaremainlyusedinaerospace,automotive,medical,bionicmachineryandmanyotherfields.Atpresent,SMAactuatorsareincreasinglyrequiredinterms

8、ofdriveform,drivestructure,reliability,fatigue,mechanicalproperties,andapplicationenvironment,anditisincreasinglyurgenttoimprovethe