形状记忆合金超弹性螺旋弹簧的力学模型

作     者：周博 王志勇 薛世峰 ZHOU Bo;WANG Zhiyong;XUE Shifeng

作者机构：中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院青岛266580 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2019年第55卷第8期

页      面：56-64页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFC0307604) 

主　　题：形状记忆合金 螺旋弹簧 相变临界参数 力学模型 

摘      要：结合普通金属螺旋弹簧的弹性变形理论和形状记忆合金(SMA)的力学本构模型,分析与描述SMA螺旋弹簧的簧丝横截面上应变、应力分布规律,进而推导SMA螺旋弹簧的相变临界参数计算公式。基于SMA螺旋弹簧的宏观试验现象和推导的相变临界参数计算公式,建立描述SMA螺旋弹簧的轴向变形和轴向外力间关系的力学模型。理论计算与试验结果的对比表明,建立的SMA螺旋弹簧力学模型能准确预测SMA螺旋弹簧的轴向外力和轴向变形间的关系,并克服有限单元法模拟计算SMA螺旋弹簧时在几何建模和数值收敛等方面的局限性,可为研究SMA螺旋弹簧的力学行为和基于SMA螺旋弹簧的结构设计提供必要的理论基础和技术参考。