【摘 要】
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形状记忆合金是近几十年发展起来的一种新型的智能材料,根据材料的不同主要分为三类,NiTi形状记忆合金最早的被发现并广泛应用于军事医疗等领域,而对于记忆合金的应用大多停留在通过对其本身的记忆特性的利用而实现简单的变形。手性超材料可在单向加载下实现多个维度上的变形,本文通过将记忆合金的记忆特性和手性超材料的变形特性相结合,组装一种智能可控的的变形结构。综合国内外学者的研究成果,研究不同手性胞元结构的变
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形状记忆合金是近几十年发展起来的一种新型的智能材料,根据材料的不同主要分为三类,NiTi形状记忆合金最早的被发现并广泛应用于军事医疗等领域,而对于记忆合金的应用大多停留在通过对其本身的记忆特性的利用而实现简单的变形。手性超材料可在单向加载下实现多个维度上的变形,本文通过将记忆合金的记忆特性和手性超材料的变形特性相结合,组装一种智能可控的的变形结构。综合国内外学者的研究成果,研究不同手性胞元结构的变形来找到一种最优的变形结构,并且通过优化其内部结构来实现其最好的变形效果,以3D打印模型验证其不同胞元组合下的构件变形效果。研究NiTi记忆合金的变形特性以及在马氏体和奥氏体下的材料特性,通过试验不同的记忆合金变形驱动方式,探究记忆合金在电驱动下的可行性。研究记忆合金构件在单向压缩下的残余变形,并通过减少胞元体在变形时的不可控变量来优化胞元体使其变形更具规律性,实现其定量化设计。通过对定量化后的手性胞元体在有限元软件中的变形特性研究,引入手性变形度的概念,得到手性胞元体在单向压缩下的残余变形规律,从而实现胞元的自主变形设计。通过优化原始胞元体的结构来达到定量化胞元体的变形效果,增加其实际应用的可行性。设计不同变形角度下的胞元体,最终通过3D打印的方式验证NiTi记忆合金构件在自主设计下的变形和恢复。
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