落锤冲击下伪弹性TiNi合金固支梁的响应特性研究

主要通过实验并辅以数值计算,对伪弹性TiNi合金固支梁的落锤冲击响应进行了研究,目的是研究相变对结构动态响应的影响。结果表明固支梁在大质量块的低速冲击作用下,由早期的弹性弯曲波动响应,发展到整体结构响应。相变和相变铰的形成,改变了梁的行为,特别是相变的可逆性使梁在卸载后恢复原状,呈现出与传统理想弹塑性梁不同的响应特性。

TiNi形状记忆合金与不锈钢焊接接头性能比较

采用微束等离子弧焊、储能焊和激光钎焊焊接TiNi形状记忆合金与不锈钢异质接头,研究了接头的力学性能,在光学显微镜、扫描电镜及能谱仪上观察分析了接头的断口形貌和微观组织.结果表明:采用微束等离子弧焊和储能焊,焊接接头极脆,抗拉强度低且不能承受弯矩,热影响区硬度增加,接头呈脆性断裂;采用激光钎焊,接头抗拉强度达320～360 MPa,热影响区较小,TiNi形状记忆合金性能损失较小.因此,激光钎焊比微束等离子弧焊和储能焊更适合焊接TiNi形状记忆合金与不锈钢.

低速大质量冲击下伪弹性TiNi合金固支梁响应的数值研究

对低速大质量冲击下伪弹性TiNi合金固支梁的响应和相变演化特性进行了数值研究,目的是了解相变与结构动态响应之间的相互影响。结果表明,落锤冲击载荷作用下,相变固支梁的响应可以分为5个阶段:弹性波动响应,局部相变失稳,驻定相变铰形成,相变铰区扩展和相变铰移动,杆机构。相变铰为弯矩和轴力共同作用下形成的广义铰,同时表现出与塑性铰不同的特征。

TiNi合金表面沉积类金刚石薄膜的性能评价

类金刚石膜作为新型的生物材料得到了广泛的关注。本实验制备的薄膜为典型的类金刚石膜,膜层比较致密、均匀和光滑。膜层硬度随离子束能量变化,在束电源为750V附近出现峰值,硬度达到了15GPa,该膜的摩擦系数为0.124。在Troyde’s模拟体液中的电化学分析表明,类金刚石膜显著提高了Ti-Ni合金表面抗点蚀能力。

TiNi记忆合金电子束熔覆层的组织性能研究

目的利用电子束熔覆技术将TiNi记忆合金熔覆在TC4的表面,开展熔覆层耐磨性能研究,以此来改变材料的表面性能,达到实际应用的要求。方法通过SEM、EDS、维氏显微硬度计和摩擦磨损试验机,对熔覆层的宏观形貌、显微组织、元素分布、显微硬度以及摩擦磨损性能等进行测试分析。结果制备出的熔覆层表面成形良好、无气孔、无裂纹,并且与基体实现了良好的冶金结合。熔覆层由表及里的硬度升高,其值最高可达HV625,较TC4母材(HV350)的硬度有明显的提高。通过磨损试验曲线表明,TiNi合金熔覆层和TC4基材稳定后的平均摩擦因数为0.052和0.169,比磨损率为0.96×10^(-4)和2.28×10^(-4) mm^3/(N·m)。结论TiNi熔覆层的耐磨性能较TC4基材的耐磨性能显著增强,可以达到减磨的效果。

阶跃载荷作用TiNi固支梁动态响应特性研究

为考察不同幅值载荷作用下TiNi合金固支梁的动态响应问题和能量耗散问题,利用数值方法进行了研究。研究结果表明,阶跃载荷作用下,固支梁的内力响应可以分为三个阶段。在高幅值阶跃载荷作用下,相变出现在弯曲波波动阶段。能量耗散主要发生在机构形成的过程中,能量耗散主要为梁的动能。研究结果可以为工程应用提供一定的参考价值。

子弹冲击下TiNi固支梁的结构动态响应特性研究

采用改装的霍普金森压杆装置结合数值模拟对伪弹性TiNi合金固支梁的结构动态响应特性进行了研究。结果表明,在子弹冲击下,撞击点和固定端附近首先发生相变,并随着载荷增加,进一步产生相变铰,梁演变为二杆铰接机构。由于轴力作用,此处相变铰为拉伸侧的单边铰。与传统塑性铰不同,卸载后相变铰完全消失,梁回复原状没有残余变形。此外,对固支边界条件的实现及其对实验结果的影响进行了专门研究。