ni2mnga铁磁形状记忆合金力学性能的实验研究

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1、Ni2MnGa铁磁形状记忆合金力学性能的实验研究ExperimentalStudiesonMechanicalPropertiesofNi2MnGaFerromagneticShapeMemoryAlloy姓2013年6月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结

2、果由本人承担。学位论文作者签名：取李苞劫I>瘁6月『7日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相～致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于

3、不保密o。学位论文作者签名：砑j毛驯3『年6刖7日指导教师签名：二约名塞)力哆年易月，拍江苏大学硕士学位论文摘要铁磁形状记忆合金(FerromagneticShapeMemoryAlloy，简称FSMA)具有强铁磁性、大磁致伸缩、温控与磁控形状记忆效应，响应频率接近压电陶瓷，输出应变与应力接近温控形状记忆合金等特点。使其可能在振动和噪声控制、微波器件和智能结构等领域有重要应用。本论文以代表性的单晶Ni2MnGa合金为研究对象，对磁场和应力场共同作用下的单晶铁磁形状记忆合金的力学特性进行了实验测试与分析。主要研究内容如下：测试了单晶Ni2MnGa铁磁形状

4、记忆合金试样的材料常数，分别沿试样晶轴的三个不同方向进行了单轴向压缩实验，得到了应力一应变曲线。曲线表明，试样表现出很强的各向异性，其力学行为呈现很大差异。沿晶轴[100l方向，马氏体变体再取向的解孪应力较小，而沿晶轴的[0101和[001]方向，解孪应力很大。以单晶Ni2MnGa铁磁形状记忆合金为研究对象，开展了不同常压应力下力一磁耦合时的相关实验研究，并获得了两个互相垂直方向产生的磁场一应变曲线，总结得到了相关实验规律。这为铁磁形状记忆合金在工程中的应用提供一定的指导作用。根据单轴向压缩实验的结果，基于细观力学理论和热力学原理，考虑单晶Ni2MnG

5、a铁磁形状记忆合金的各向异性，建立了铁磁形状记忆合金在压应力作用下的力学本构模型。模型的预测结果和实验数据基本吻合，很好地描述了该材料的力学行为，为研究单晶Ni2MnGa合金的力学行为提供了理论依据。关键词：铁磁形状记忆合金，应力一应变曲线，力一磁耦合，磁致应变，实验测试，本构模型ⅡNi2MnGa铁磁形状记忆合金力学性能的实验研究江苏大学硕士学位论文ABSTRACTFerromagneticshapememoryalIoy(FSMA)exhibitsadvantagessuchasstrongferromagnetism，largemagnetostr

6、iction，hi【ghresponsefrequencyetc．Theshapememoryeffect(SMElofFSMAcanbecontrollednotonlybyathermalfieldorastressfield，butalsobyamagneticfield．Moreover,theoutputstrainandstresscanbeclosetowhichoriginatingfromtemperature—controlledtraditionalshapememoryalloy．Becauseofthesecharacteri

7、stics，FSMAmayhaveimportantapplicationsinareassuchasvibrationandnoisecontrol，microwavedevicesandintelligentmaterials．ThispapertookrepresentationalsinglecrystalNi2MnGaalloyastheresearchobject，andstudiedthemechanicalperformancesofsinglecrystalferromagneticshapememoryalloyunderthema

8、gneto—mechanicalcoupling．Themainworksareasfollo