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功能梯度形状记忆合金纳米梁力学性能研究
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作者 贾晓丽 李守宝 +3 位作者 刘璐 黄书童 郑磊 柯燎亮 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期152-160,共9页
功能梯度形状记忆合金(Functionally Graded Shape Memory Alloys,FG⁃SMA)兼具功能梯度材料和形状记忆合金的双重特性,故在航空航天、生物医疗、微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)中得到了广泛的应用。当微结构尺度达... 功能梯度形状记忆合金(Functionally Graded Shape Memory Alloys,FG⁃SMA)兼具功能梯度材料和形状记忆合金的双重特性,故在航空航天、生物医疗、微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)中得到了广泛的应用。当微结构尺度达到纳米尺度,表面效应对微结构力学性能的影响是十分显著的。为了探究表面效应对功能梯度形状记忆合金纳米梁力学性能的影响规律,基于梁弯曲理论及Gurtin⁃Murdoch表面弹性理论,考虑拉压不对称、温度对FG⁃SMA纳米梁的影响,建立了考虑表面效应的FG⁃SMA纳米梁相变力学模型。分析了梯度指数、载荷、温度及拉压不对称系数对FG⁃SMA纳米梁力学性能的影响规律。研究表明,弯矩、梯度指数对截面响应影响显著,而温度和拉压不对称系数对其影响较小;忽略表面效应的影响会低估FG⁃SMA纳米梁的抗弯性;在弯矩达到一定程度后,表面效应对FG⁃SMA纳米梁中性轴偏移趋势影响不大。研究结果对FG⁃SMA纳米梁在微机电领域的设计及应用提供了一定的基础与依据。 展开更多
关键词 功能梯度形状记忆合金 微机电系统 表面效应 Gurtin⁃Murdoch 表面弹性理论 相变
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功能梯度形状记忆合金梁的相变力学行为 被引量：2
2
作者 杨静宁 唐健 +1 位作者 卢镜宇 李清禄 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1395-1403,共9页
基于梁的弯曲变形理论,结合形状记忆合金材料的应力-应变关系和临界应力-温度关系,得到了功能梯度形状记忆合金超静定梁的非线性控制方程,研究了梁在热-机械载荷作用下的力学行为。采用分阶段分步骤的方法分析了梁的相变过程,得到了机... 基于梁的弯曲变形理论,结合形状记忆合金材料的应力-应变关系和临界应力-温度关系,得到了功能梯度形状记忆合金超静定梁的非线性控制方程,研究了梁在热-机械载荷作用下的力学行为。采用分阶段分步骤的方法分析了梁的相变过程,得到了机械载荷、拉压不对称系数、幂指数和温度对中性轴位移、曲率和相边界的影响。结果表明:载荷越大,中性轴位移和曲率越大,相边界越远离截面边缘;温度和幂指数越大,中性轴位移和曲率越小,相边界越靠近截面边缘;拉压不对称系数对受压侧相边界影响较大,而对受拉侧相边界影响较小。 展开更多
关键词 功能梯度形状记忆合金 超静定 相变 拉压不对称系数
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