双面TiNi形状记忆合金环阻尼器的振动响应特性.pdf

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1、双面TiNi形状记忆合金环阻尼器的振动响应特性——熊九郎刘静许仁波双面TiNi形状记忆合金环阻尼器的振动响应特性熊九郎刘静许仁波武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，武汉，430081摘要：应用两组奥氏体态TiNi合金环作为耗能元件设计了一种新型阻尼器。介绍了该阻尼器的结构特点及工作原理，利用振动台试验测试了合金环层数、纵向预变形及载荷对该阻尼器的振动响应特性的影响。研究结果表明，该阻尼器具有较复杂的振动响应变化规律，不同于单自由度系统，在低频段(0～10Hz)，振动过程传递率始终小于1，即始终处于隔振区，表明此时该阻尼器

2、具有优良的减振能力；同时增加合金环层数和纵向预变形可有效改善其减振效果。关键词：TiNi形状记忆合金；阻尼器；阻尼性能；振动特性中图分类号：TG139．6；TB535．1；TM930．116DOI：10．3969／j．issn．1004—132X．2014．02．001VibrationCharacteristicsofaDouble-directionTiNiSMARingDamperXiongJiulangLiuJingXuRenboKeyLaboratoryforFerrousMetallurgyandResourcesUtiliza

3、tionofMinistryofEducation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan，430081Abstract：UsingtwogroupsofausteniticTiNialloyringsastheenergydissipationcomponents，anewtypeofdamperwasdesigned，anditsstructureandworkprinciplewereintroduced．Theeffectsofthenumberofrings。longitudinal

4、pre—deformationandthe1oadonitsvibrationcharacteristicsweremeasuredbythevibrationsystem．Theresultsindicatethatthevibrationcharacteristicsofthedouble～directionringdamperarecomplicatedanddifferentfromthatoftheSDOF(singledegreeoffree—dom)system．AtlOWfrequencyrange(o-10Hz)，thet

5、ransmissibilityisalmostlessthan1。thatistosay，thevibrationsystemisundervibrationisolationarea．Theresultsshowthatthedamperpossessesahighdampingcapacity．Moreoveritsdampingcapacitycanbeimprovedbyincreasingthenumberofringsandlongitudinalpre—deformation．Keywords：TiNiSMA(shapemem

6、oryallory)；damper；dampingcapacity；vibrationcharacteristics0引言特性进行了测试和分析。在一定条件下，形状记忆合金(SMA)奥氏体1试验过程相在外力作用下将产生应力诱发马氏体相变，而马氏体相在外力作用下产生马氏体再取向可消耗1．1TiNi合金环的制备一定的能量，所以无论是在奥氏体态还是在马氏试验所用原材料为Ti一50．9Ni(原子分体态，形状记忆合金都具有良好的减振能力。近数)冷轧带材，将其加工成厚度为1mm、宽度为年来在工业领域，形状记忆合金的减振性能受到25ram的薄带。加热到77

7、3K时保温1h，随炉冷，许多研究者的关注。]。其目的是消除加工硬化，获得室温完全马氏体态在形状记忆合金的应用中，当利用材料的形的合金，以降低其硬度。随后将合金带弯曲成圆状记忆效应即材料处于马氏体状态时，必须在加环形，并固定于专用模具中。随模具一起在载后进行加热以回复其原有形状。而应力诱发奥1073K下保温30min固溶处理，水淬急冷以得到氏体向马氏体相的转变，既具有消耗能量的作用，单相TiNi合金并使高温所记住的形状为圆环形。同时在卸载时形状可以自由回复

8、_4]。利用形状记后在673K下保温10min，后水冷，以改善其阻尼忆合金的高阻尼及超

9、弹性可以设计阻尼器或隔振性能。最后对其进行一定训练得到性能稳定的器应用于结构振动的被动控制领域l_5。]。TiNi合金环，以获得稳定的超弹性。采用电阻法本文以奥氏体态TiNi形状