一、超弹TiNi形状记忆合金滑动接触机敏摩擦学特性的有限元分析（论文文献综述）
李智[1]（2020）在《形状记忆合金螺栓的有限元建模与力学性能研究》文中进行了进一步梳理螺栓紧固件连接作为最重要的连接形式之一,广泛地应用于航天设备关键连接部件的结构设计中。当螺栓受到冲击、振动或周期性载荷作用时会倾向于松动,并且在一定的阶段会导致夹紧力衰减进而连接失效,这种失效可能导致关键安全部件的灾难性后果。因此,螺栓紧固件力学性能的研究成为一个重要的研究课题。而形状记忆合金（SMA）因其材料的超弹性效应和形状记忆效应,成为当下一个重要的研究方向之一。形状记忆合金螺栓由于其材料的非线性和马氏体相变,会导致螺纹根部应力集中发生不可恢复变形的累积,进而对螺栓的力学性能产生重要的影响。为了维护超弹性SMA螺栓的工程使用价值,本文以超弹性SMA螺栓紧固件为研究对象,通过实验和理论建模研究了它的力学性能。主要工作如下:1.研究了形状记忆合金的概念及其材料内部的微观转变机理;根据目前较为广泛应用的SMA本构模型,引入Brison关于马氏体含量与应力的关系,建立了可以完整描述超弹性SMA螺栓材料单轴相变的宏观唯象本构模型。2.开展超弹性SMA螺栓的力学性能实验,搭建超弹性SMA螺栓循环加载实验平台,得到了螺栓的宏观机械响应规律。同时通过差示扫描量热法、扫描电子显微镜和XRD衍射仪对的螺栓的马氏体相变点和微观结构进行了检测,得到螺纹根部微观结构的演变规律。结果表明:预紧力和循环加载的载荷值越大,螺栓的夹紧力衰减幅度就越大;随着加载循环次数的增加,马氏体残余应变的持续积累是导致夹紧力显着衰减的主要原因;通过不同应力水平下的螺纹根部残余马氏体形态的演变规律,进一步验证及阐明超弹性SMA螺栓的夹紧力的衰减机理。3.根据非线性梁单元求解程序编写的需要,利用有限元法对梁单元非线性刚度矩阵进行了推导,对非线性梁单元程序算法中的求解原理进行了介绍。并利用MATLAB语言,编写了可用于梁单元非线性求解的程序算法。并建立了基于超弹性SMA梁单元的螺栓紧固件模型,研究了外载荷作用下的螺栓的有限元数值实现方法,构建数值模型进行了超弹性SMA螺栓的力学数值模拟。研究结果表明,本文建立的超弹性SMA螺栓的有限元模型数值模拟的结果,和实验结果比较吻合,可以有效的分析超弹性SMA螺栓的力学性能。
王晓翠[2]（2020）在《低相对速度下摩擦诱发振动-试验和理论研究及抑制方法》文中认为低相对速度摩擦诱发振动（LRV-FIV）是摩擦副之间的相对速度较低时,由摩擦引起的振动,其中粘滑振动（stick-slip振动）是LRV-FIV中的一种典型的非线性振动。LRV-FIV广泛存在于工程和生活中,通常情况下LRV-FIV是有害的,它不仅会加速零部件的损坏而缩短使用寿命造成工程事故,而且会产生噪声污染而影响人们的身心健康;为此,国内外学者开展了大量的研究探索LRV-FIV的特性及其抑制方法。目前关于LRV-FIV的工作大多集中于理论研究,比如建立多自由度理论模型并利用理论方法研究振动特性,但是单纯的理论研究无法考虑到摩擦界面摩擦学特性对LRV-FIV的影响,有很大的局限性。因此利用试验手段研究LRV-FIV的振动特性及其摩擦学特性以及两种特性之间的耦合关系,对深入研究LRV-FIV特性,并探索其抑制方法有重要的研究意义,是必不可少的。同时,综合理论研究和试验研究的优点,将两种方法有效地结合起来,不仅可以丰富LRV-FIV的研究体系,更有助于全面研究LRVFIV的特性,同时为降低LRV-FIV提供理论指导依据。为此,本文首先开展了LRV-FIV试验研究,然后结合理论研究探索LRV-FIV发生机理及其抑制方法,并研究如何根据试验建立准确的理论模型,以此将试验研究和理论研究有效结合,主要结论如下:1.首先基于stick-slip振动发生原理,自主设计加工并搭建卧式pin-on-disc的stickslip振动试验机,该试验机可以进行不同法向力、不同转速、不同摩擦副材料、不同摩擦副个数等多种不同工况的stick-slip振动试验,为本文的stick-slip振动试验研究奠定了基础。2.基于自主搭建的CETR UMT-3摩擦诱发振动试验装置,选用锻钢、铸铁、Al合金和Mn-Cu合金作为对比材料,研究Mn-Cu阻尼合金作为摩擦副材料时对摩擦系统stick-slip振动的影响;通过摩擦界面磨损特性分析研究摩擦副的摩擦学特性和stick-slip振动特性之间的相互耦合关系。研究结果表明锻钢和铸铁作为摩擦副材料时系统有明显的stick-slip振动,Mn-Cu合金作为摩擦副材料时,在一定程度上降低了系统的stickslip振动,Al合金作为摩擦副材料时系统在试验的稳定阶段有效抑制了stick-slip振动,Mn-Cu阻尼合金作为摩擦副材料时系统在整个试验阶段有效抑制了stick-slip振动。摩擦界面的磨损分析表明,锻钢和铸铁表面的磨损较轻微,磨损量较小,而Mn-Cu合金、Al合金和Mn-Cu阻尼合金表面的磨损较为严重,尤其是Al合金和Mn-Cu阻尼合金,摩擦界面有大量的磨屑堆积。Mn-Cu合金、Al合金和Mn-Cu阻尼合金表面的磨屑充当了“固体润滑剂”,进而减小了stick-slip振动,而Mn-Cu阻尼合金的高阻尼特性是其能在整个试验过程中有效抑制stick-slip振动的另一个主要因素。3.为研究沟槽型橡胶垫对stick-slip振动的影响,在橡胶垫表面分别加工出竖直沟槽（沟槽垂直于相对速度,简称V-G-R）、对角沟槽（沟槽和相对速度夹角为45°,简称D-G-R）和水平沟槽型（沟槽平行于相对速度,简称H-G-R）,并将其分别引入摩擦系统在自主设计加工并搭建的卧式pin-on-disc结构stick-slip振动试验机,采用单对摩擦副（即一个pin和一个disc）,进行stick-slip振动试验,并通过对摩擦界面进行磨损特性分析研究摩擦副表面的摩擦学特性和摩擦系统stick-slip振动特性之间的关系。试验结果表明在相比原始系统（无橡胶垫）,V-G-R有效地抑制了stick-slip振动,V-G-R的摩擦副表面的严重磨损区域最大,表面形貌最复杂。进一步地通过有限元软件ABAQUS对摩擦系统进行应力和变形分析可知,V-G-R的摩擦界面接触应力分布最均匀,最大应力值最小,橡胶垫变形最大,因此在摩擦系统中引入竖直沟槽型橡胶垫可以有效调控摩擦界面进而降低stick-slip振动。4.利用卧式stick-slip振动试验机,采用两对摩擦副（即两个pin和一个disc）,进行不同法向力和不同速度的stick-slip振动试验,并研究不同工况下的stick-slip振动在时域和频域内的特性。其次根据试验机结构建立简化二自由度理论模型,为了识别理论模型中参数,还开展了锤击试验、拉伸试验等来研究试验机特性并以此识别理论模型中的质量、刚度等参数。利用二自由度理论模型开展和试验相同工况下的理论研究,并对比分析同一工况下的试验结果和理论结果。分析结果表明,两种方法所得结果之间误差非常小,完全在可接受范围内,所建立的二自由度理论模型可以准确地模拟stick-slip振动试验,这说明所建立的二自由度理论模型是可信的。5.为解决LRV-FIV研究中有限元仿真分析对设备要求高、计算效率低等问题,参与了针对摩擦系统的模态缩减研究工作并做出了重要贡献。首先通过模态缩减方法对九自由度理论模型进行模态缩减得到缩减模型,结果发现全模型和缩减模型的理论分析结果误差很小,该模态缩减方法在理论研究中具有较高准确性。其次利用自主研发设计的立式摩擦诱发振动试验机进行了LRV-FIV试验,并建立了相应的ABAQUS有限元模型,使用模态缩减方法对有限元模型进行模态缩减,并对得到的缩减模型进行理论分析,并将缩减模型理论分析结果和试验结果、有限元结果进行对比分析,研究证明三种方法所得结果误差极小,完全可接受。因此利用本文摩擦系统模态缩减方法所得到的缩减模型不仅可以提高计算效率,而且准确性很高。
余洪亮[3]（2019）在《气动与堵塞机构耦合的可变刚度软体机器人建模与实验研究》文中研究指明软体机器人具有超强的环境适应性、敏感性和灵活性,可吸收碰撞所产生的能量,与人或环境友好交互,并能模拟生物系统连续运动,在军事侦察、灾难救援等复杂环境的探索与检测方面具有重要的应用价值。当前的研究重点多集中于提高柔顺性能,但较少考虑其实时的刚柔可控性,即要求运动时表现出高柔性,执行任务时又能展示出强刚度。本文结合主动驱动的气动网络结构与被动驱动的堵塞机构的优势,设计出实时变刚度的软体驱动器,通过理论和有限元分析该设计的优越性和可靠性,最终通过实验验证了变刚度软体驱动器的变刚度性能与弯曲性能。具体内容为:首先,对变刚度结构和气动驱动结构的动作原理进行研究,并在已有研究工作的基础上,设计了一种气动-堵塞机构耦合的变刚度软体驱动器。变刚度软体驱动器采用模块化的设计思想,由多个单元模块组成,各单元模块由柔性连接件串联。每个单元模块包括了三个部分:堵塞变刚度结构、气动驱动结构和硅胶纤维复合层。其次,利用赫兹接触模型,建立变刚度结构数学模型,从理论上研究其变刚度形成机理,并依据分析,对变刚度结构进行参数优化。同时利用Abaqus有限元软件对气动驱动结构进行分析,研究空腔内压强、空腔形状和空腔大小对弯曲角度的影响,并对气动驱动结构设计进行优化。再次,对变刚度软体驱动器的制作中使用的3D打印和硅胶浇筑技术进行研究,并对单元模块的三个部分进行制做和组装;同时,设计了气动控制系统和真空控制器,并对气动控制系统和真空控制器的系统组成和原理进行了介绍。最后,搭建刚度测试实验平台,对不同条件下变刚度结构的刚度进行测试,并测试验证本设计变刚度结构的刚度重复精度和稳定性优于现有小颗粒机构。同时,搭建弯曲性能测试实验平台,对气动驱动结构的弯曲性能和拉伸性能进行测试实验,并验证本设计气动驱动机构弯曲和拉伸的性能和稳定性。
荆建瑛[4]（2019）在《不同温度下NiTi合金冲击磨损行为研究》文中研究指明随着现代科学技术的不断进步,机械产品逐渐走向智能化和多功能化。形状记忆合金作为一种新型的智能材料,在机械电子、生物医疗等领域得到了广泛的应用,而其中的代表就是NiTi形状记忆合金（简称NiTi合金）。NiTi合金应用于连接件时很可能会因为磨损而失去功能,已有大量研究关注NiTi合金的摩擦学性能,但主要集中在非冲击载荷下NiTi合金的磨损性能和表面耐磨性增强方面,并无相关报道研究NiTi合金在微幅冲击载荷下的磨损行为。NiTi特有的形状记忆效应、超弹性性能及其对环境温度的强烈依赖性,其抗冲击微动磨损行为必然呈现出与常规材料不一样的规律,因此开展NiTi合金在微幅冲击载荷下的磨损行为研究对其安全设计、可靠性评定和寿命预测等具有空前的意义。本文以NiTi合金在连接件间受微幅冲击磨损破坏为切入点,使用冲击微动设备对NiTi合金进行了冲击磨损试验,试验采用球-面接触的模式研究了在室温下冲击惯性、冲击动能、接触应力、冲击次数等试验变量对NiTi合金的冲击微动磨损行为的影响,研究了变温度条件下温度、温度速度共同作用以及温度冲击块质量共同作用等试验变量对NiTi合金的冲击微动磨损行为的影响,并运用光学显微镜、SEM电镜、Contour GT型白光干涉仪等检测设备对磨痕形貌进行分析,得到了以下主要结论:（1）随着冲击块质量、初始冲击速度、冲击次数的增加,磨痕深度和宽度逐渐增大;随着冲击球直径的增加,磨痕深度逐渐减小,磨痕宽度逐渐增大。（2）随着温度的增加,马氏体NiTi合金在≤50℃时,随着温度增大,接触力增大,接触时间减小;而≥70℃时,接触力、接触时间变化不明显。超弹性NiTi合金全部温度段变化不明显。在两种不同参数共同作用时,在相同的温度下,磨痕的直径随着初始冲击速度的增大而增大,随冲击块质量增大而增大;在相同的初始冲击速度下或相同的冲击块质量下,磨痕的直径随着温度的增大而减小。（3）马氏体NiTi合金与超弹性NiTi合金相比,马氏体NiTi合金的磨损程度更加剧烈。
杨硕[5]（2017）在《控制力矩陀螺转子系统摩擦耗能降噪方法与实验研究》文中提出控制力矩陀螺是航天器姿态控制的关键部件,而其转子系统由于运行过程中受到非线性激励而产生振动噪声,给设备的稳定运行造成不利的影响。振动噪声在结构中以波的形式传播,而波峰与波谷之间总存在一定的位移差异。干摩擦阻尼耗能方法,以其简单、高效的特征常应用在结构减振降噪研究中。因此,本文针对转子系统的高频噪声利用转子振动过程中的位移相位差异,设计了一种镶嵌方式的摩擦降噪结构,从而开展了对转子系统的干摩擦耗能降噪方法的研究。通过对控制力矩陀螺转子进行声学特征分析,研究其表面声压以及声场分布规律,发现在10000Hz以下的频率阶段会出现噪声能量集中分布的现象,而随着频率的升高能量的分布渐趋均匀。分析转子各局部结构的板块贡献,发现转子轮缘对于声场声压辐射的贡献最大,是主要的噪声源。指向性分析的结果表明,与轴线夹角在60?范围内,噪声的分布较为集中。根据振荡过程的波动性以及模态叠加法,开展控制力矩陀螺转子系统摩擦耗能降噪结构设计。从转子固有振动特性出发,对其进行2000Hz到20000Hz频率范围内的模态分析,得到轮缘模态参数,进而对转子进行动力学分析。根据其真实位移矢量特征,采用统计学方法,对转子轮缘进行区域划分,找到振动方向相反的区域之间振幅较小的部分,作为摩擦耗能器镶嵌安装的位置。在此基础上,进行转子系统摩擦耗能结构的设计。通过对不同结构参数的摩擦耗能器进行模态分析,研究结构参数的改变对其固有振动特性的影响。发现随着开口角度以及开口宽度的增加,耗能器在20000Hz以下,拥有更多阶模态,并且其固有频率向低频阶段发生频移。进而,应用有限元方法,建立三维局部滑移摩擦模型,对摩擦耗能器的耗能特性进行仿真研究,发现随着初始正应力以及耗能器开口尺度的增加,转子的相对耗能能力增强。根据仿真研究的结果,实验研究不同参数水平下的耗能器耗能能力以及降噪效果,从而验证了仿真研究的正确性。对比分析安装耗能器前后的转子系统噪声频域特性,发现耗能器的安装对转子系统的高频噪声有很好的抑制效果。
王云学[6]（2017）在《伪弹TiNi合金滑动摩擦磨损行为及其评价参数研究》文中研究说明TiNi合金是一种性能优异的形状记忆材料,其独特的形状记忆效应和伪弹性,使其在材料科学界备受关注。最近研究结果发现,TiNi合金在不同摩擦形式下均具有良好的耐磨性能,且耐磨性能优于传统耐磨材料,有望成为摩擦磨损部件的理想选材。但截至目前为止,研究人员在TiNi合金耐磨机理及其摩擦磨损性能的评价参数方面还未形成统一认识。因此,系统研究TiNi合金的摩擦磨损行为,讨论其耐磨机制,探讨其耐磨性能的表征评价参数,有助于拓宽其在摩擦工程中的实际应用。本文首先对比研究了伪弹TiNi合金和304SS的滑动摩擦磨损行为,结果表明TiNi合金的耐磨性能远远优于304SS（两者相差一个数量级）。同时304SS的体积磨损量与载荷基本呈线性关系,符合Achard规律,而TiNi合金体积的磨损量与载荷则没有明显的线性关系,不符合Achard磨损规律。随后借助扫描电镜及X射线衍射仪观察了磨损样品的表面形貌特征和组织结构,讨论了伪弹TiNi合金耐磨机制及其耐磨原因。结果表明:伪弹TiNi合金滑动摩擦磨损主要机制为磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损,伪弹性是其具有优异耐磨性能的重要原因。再通过压痕实验测量了两种合金的表面力学性能,讨论了利用相关力学性能参数表征其耐磨性能的可能性。结果表明:E/H、η及Wt/δr参数与其耐磨性能之间存在较好对应关系。为研究相态及时效温度对TiNi合金滑动摩擦磨损行为的影响,本文对比研究了5种不同时效处理TiNi合金的摩擦磨损行为,并同样采用压痕实验确定了5种样品的表面力学性能。结果表明经时效处理的伪弹TiNi合金内部组织结构发生了变化,即部分组织结构由母相转换为马氏体,此时摩擦磨损性能与其伪弹性能和形状记忆效应相关,其耐磨性能与E/H、η及Wt/δr也不再存在对应关系。基于此,本文提出一个新参数Wt/δp来综合表征其弹性性能、形状记忆效应及耐磨性能。结果表明,伪弹性和形状记忆效应均对提高TiNi合金摩擦磨损性能存在影响,TiNi合金耐磨性能与Wt/δp之间存在良好对应关系。同时根据实验结果初步修正Achard公式,TiNi合金的磨损规律能较好的服从公式V=K’(E2δSP3/2S)/H5/2。最后采用扫描开尔文探针技术对TiNi合金表面电子功函数进行了测量,研究不同时效温度条件下的TiNi合金的表面力学性能与电子功函数的之间的联系,所得结果可用于初步预测TiNi合金摩擦磨损性能。
杨文浩[7]（2017）在《NiTiFe形状记忆合金等径角挤压塑性变形机制研究》文中指出NiTi基形状记忆合金因为具有优异的形状记忆特性、超弹性、良好的力学性能、耐腐蚀性和生物相容性,在航空航天、机械、医用等领域得到广泛应用。NiTiFe形状记忆合金相变温度低,高温下稳定性好,是航空管路连接用管接头的首选材料。等径角挤压（ECAE）作为一种大塑性变形工艺,可在不改变材料尺寸的情况下有效细化晶粒,从而提高材料的力学性能。本文以NiTiFe形状记忆合金为研究对象,将等径角挤压工艺实验、有限元模拟、热压缩实验、金相显微技术（OM）、电子背散射衍射技术（EBSD）和透射电子显微技术（TEM）相结合,研究了 NiTiFe形状记忆合金等径角挤压塑性变形微观结构演化规律,揭示了 NiTiFe形状记忆合金等径角挤压塑性变形机制,为采用等径角挤压工艺实现NiTiFe形状记忆合金的晶粒细化提供科学的理论基础。（1）在不同温度（300°℃、400℃、500℃和600℃）和不同应变速率（0.001S-1和0.01S-1）下对NiTiFe形状记忆合金试样进行了压缩实验,获得了各试样真应力-真应变曲线,并对压缩后的试样进行了金相显微组织分析。结果表明:300℃和400℃热压缩过程中NiTiFe形状记忆合金一直处于加工硬化状态;500℃热压缩过程中NiTiFe形状记忆合金内部发生了动态回复;600℃热压缩过程中NiTiFe形状记忆合金内部同时发生了动态回复和动态再结晶。因此,为避免NiTiFe形状记忆合金等径角挤压过程中发生动态再结晶,等径角挤压温度设定为400℃、450℃和500℃。另外,热压缩实验数据为NiTiFe形状记忆合金等径角挤压宏观有限元模拟提供了所需要的材料本构模型。（2）基于弹-塑性有限元理论,采用商用ABAQUS有限元模拟软件,针对不同的内转角（Φ=90°、105°和120°）、不同的内转角半径（r=0.5mm、1mm、1.5mm）和不同的外转角半径（R=1mm、2mm、3mm）,对NiTiFe形状记忆合金等径角挤压工艺进行了有限元模拟。模拟结果表明,NiTiFe形状记忆合金在等径角挤压过程中,挤压力经历三个典型阶段,即挤压力急剧升高阶段、挤压力缓慢增加阶段和挤压力基本稳定阶段;等效应力场和等效应变场分布不均匀,试样在转角处等效应力达到最大值,发生剧烈剪切变形,试样内侧等效应变大于外侧;挤压力和等效应变随内转角增大而减小;随着内转角半径r的增加,挤压力和等效应变增大,试样内部变形均匀性降低;外转角半径R较小时,等效应变较大且分布较为均匀,但是等效应力值激增,对于模具使用不利。最后通过模拟结果确定最优模具参数为r=1mm和R=2mm。（3）采用120°扭转角分别在400℃、450℃和500℃下对NiTiFe形状记忆合金进行了一道次等径角挤压工艺实验,并采用OM、EBSD和TEM对挤压后试样的微观结构进行了表征。结果表明,随着挤压温度的升高,NiTiFe形状记忆合金挤压试样晶粒内部的亚结构数量减少,晶粒的细化效果减弱。在400℃挤压的NiTiFe形状记忆合金试样中,可以观察到纳米晶相。位错滑移机制是NiTiFe形状记忆合金等径角挤压塑性变形的主要机制,随着塑性应变的增加,位错密度不断增加,晶粒内部形成位错墙,逐渐形成位错胞,进而形成具有小角度晶界的亚晶。随着塑性变形继续进行,具有小角度晶界的亚晶不断吸收位错,并发生转动,最后形成大角度晶界。上述过程反复进行,晶粒不断得到细化。
王进强[8]（2016）在《基于SMA的可变频隔振器设计与实验研究》文中进行了进一步梳理振动控制问题一直是人们研究的热点问题,尤其在航空航天领域,复杂的动力学环境和严苛的安全性要求,使得结构的振动控制问题显得更加突出。运载火箭在发射过程中会经历复杂的动力学环境,在火箭点火阶段,发动机产生低频的振动,在分离阶段,有着高频的冲击振动,而普通的隔振器无法做到对高频冲击振动进行抑制的同时避免对低频振动的放大。针对此问题,本文利用形状记忆合金作为驱动器,结合金属橡胶材料的刚度变化对位移敏感的特点,依据火箭发射过程中的实际隔振需求,提出了一种可变频隔振器的设计方案并进行了实验研究。本文的主要研究内容及研究成果如下:（1）对形状记忆合金的特性和本构关系模型进行研究,实验测试了其力学特性,并研究了形状记忆合金驱动器的数值模拟方法,为可变频隔振器的驱动器设计奠定基础;（2）制备了不同参数的金属橡胶材料,对金属橡胶材料的阻尼模型进行研究并通过实验测试了金属橡胶材料的压缩力学性能;（3）研究了隔振器的动力学原理,设计了可变频隔振器的总体结构,并确定了可变频隔振器的具体参数,完成了可变频隔振器的加工和装配工作;（4）设计实验方案,通过实验手段测试了不同参数金属橡胶隔振器的实际表现,选取最适合变频隔振器的金属橡胶材料,实测了形状记忆合金驱动器的效果并和数值模拟结果进行了对比分析,验证了可变频隔振器的固有频率的变化效果。
杨攀[9]（2016）在《TiNi合金滑动摩擦行为及有限元分析》文中研究表明TiNi合金是一种典型的温控形状记忆合金,由于热弹性马氏体相变而具有独特的形状记忆效应和伪弹性,使得其在材料科学界和工业界备受关注。近期研究发现,TiNi合金具有优异的摩擦磨损性能,有望成为实际工程应用中摩擦磨损部件的理想选材。截止目前为止,研究人员对TiNi合金耐磨机理和影响其摩擦磨损性能的决定性因素还未形成统一明确的认识。本文以不同相组成TiNi合金为研究对象,结合摩擦实验和有限元法,具体讨论了TiNi合金的滑动摩擦磨损机制和耐磨原因。本文对三种不同相组成TiNi合金进行了滑动摩擦实验,研究其摩擦磨损行为和耐磨性能,并借助表面硬度计、X射线衍射仪及扫描电镜等设备观察分析了磨损后的表面微观形貌及磨损机制,讨论了TiNi合金的滑动摩擦磨损机制和影响其耐磨性能的主要因素。研究发现,TiNi合金滑动摩擦磨损主要机制为粘着磨损和磨粒磨损,伪弹性是其具有良好耐磨性能的主要原因。为明确TiNi合金伪弹变形特征,本文进行了母相TiNi合金的拉伸力学试验,确定了伪弹变形过程中的力学特征参数,并分析对比了目前常见TiNi合金本构关系,确定了接触力学行为分析所采用的TiNi合金伪弹本构模型。最后对滑动摩擦过程中TiNi合金的接触行为进行仿真分析,讨论了相关力学特征参数对TiNi合金接触应力和应变分布的影响,仿真结果表明降低TiNi合金弹性模量、相变临界应力和伪弹模量,可有效改善摩擦过程的接触状态,提高TiNi合金耐磨性能。研究结果可为TiNi合金在摩擦工程中的实际应用及选材提供一定的指导依据。
吴亚云[10]（2015）在《Ni60激光熔覆层力学性能研究》文中进行了进一步梳理随着激光熔覆技术的广泛应用,熔覆层表面的力学性能也越来越多地开始受到人们的关注,而激光熔覆技术主要用于材料表面的加工,因此熔覆层不同于常规的材料,不能用于传统的材料力学性能试验。通过纳米压痕试验得到的载荷位移曲线,利用经验公式可以计算得到材料的弹性模量和硬度,但是并不能得到材料的塑性性能（应力—应变曲线）。因此本文采用一种结合纳米压痕技术和有限元仿真相结合的方法,来研究熔覆层表面的弹塑性性能。通过对Ni60激光熔覆层进行纳米压痕试验,建立了基于纳米压痕试验过程的有限元模型,进而确定模型所需的单元类型,设置材料属性及边界条件,对模型施加对应的载荷,得到了载荷位移曲线。在有限元仿真过程中材料属性需要提前设定,通过不断地改变设定的材料属性,使仿真结果的载荷位移曲线与试验曲线逐渐趋于吻合,获得了Ni60激光熔覆层上各点所在区域对应的弹塑性性能。在此基础之上,本文还建立了基于Ni60激光熔覆层的微观组织的多相有限元仿真模型,完成了对熔覆层中各相的弹塑性性能分析,进而模拟Ni60激光熔覆层多相材料的压缩试验过程,分析计算了熔覆层的应力应变关系曲线。根据提出的纳米压痕技术结合有限元仿真的方法对H13钢的力学性能进行了研究,得到了H13钢的应力应变关系曲线。另一方面,通过对H13钢进行常规拉伸试验,得到了实验条件下的应力应变曲线,使之与仿真结果进行对比,验证了本文方法的可靠性。
二、超弹TiNi形状记忆合金滑动接触机敏摩擦学特性的有限元分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超弹TiNi形状记忆合金滑动接触机敏摩擦学特性的有限元分析（论文提纲范文）
（1）形状记忆合金螺栓的有限元建模与力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 形状记忆合金的概述 |
| 1.3 国内外的研究现状与发展 |
| 1.3.1 SMA螺栓紧固连接方面 |
| 1.3.2 超弹性镍钛SMA的实验及理论建模 |
| 1.3.3 螺栓紧固件的相关研究 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 Ni-Ti形状记忆合金的相变行为 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Ni-Ti形状记忆合金 |
| 2.2.1 超弹性效应(SE) |
| 2.2.2 形状记忆效应(SME) |
| 2.2.3 镍钛SMA的SE与SME的关系 |
| 2.2.4 高阻尼性和电阻特性 |
| 2.3 形状记忆合金的本构模型 |
| 2.3.1 宏观唯象本构 |
| 2.3.2 细观力学模型 |
| 2.4 镍钛SMA相变的微观机理 |
| 2.4.1 Ni-Ti形状记忆合金的相 |
| 2.4.2 马氏体相变 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超弹性SMA螺栓力学性能的实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方案设计 |
| 3.2.1 材料的选择和加工 |
| 3.2.2 循环加载实验装置设计 |
| 3.2.3 宏观机械响应测试 |
| 3.3 微观检测 |
| 3.3.1 DSC测量马氏体相变点 |
| 3.3.2 SEM检测 |
| 3.3.3 XRD衍射仪分析 |
| 3.4 实验结果与分析讨论 |
| 3.4.1 DSC测试 |
| 3.4.2 宏观机械响应 |
| 3.4.3 微观演变 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 梁单元的非线性有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 线弹性梁单元刚度矩阵 |
| 4.2.1 局部坐标系下的刚度矩阵 |
| 4.2.2 坐标系转换 |
| 4.3 几何非线性问题的求解 |
| 4.3.1 几何非线性的一般解法 |
| 4.3.2 梁单元的切线刚度矩阵 |
| 4.4 平衡方程的解法 |
| 4.4.1 牛顿-拉夫逊方法 |
| 4.4.2 线性方程的求解 |
| 4.4.3 计算流程 |
| 4.4.4 算例验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 超弹性SMA螺栓紧固件的建模及数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超弹性镍钛SMA本构模型 |
| 5.2.1 超弹性镍钛SMA的本构和内变量 |
| 5.2.2 增量形式的本构方程 |
| 5.2.3 超弹性SMA梁单元 |
| 5.2.4 超弹性镍钛SMA的参数 |
| 5.3 超弹性SMA螺栓紧固件的有限元建模 |
| 5.3.1 超弹性SMA螺栓紧固件模型 |
| 5.3.2 螺栓外载力的施加过程 |
| 5.4 结果的分析与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）低相对速度下摩擦诱发振动-试验和理论研究及抑制方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 摩擦现象及摩擦模型类型 |
| 1.2.1 典型摩擦现象 |
| 1.2.2 静摩擦模型 |
| 1.2.3 动摩擦模型 |
| 1.3 摩擦模型参数识别方法 |
| 1.4 摩擦诱发振动发生机理 |
| 1.4.1 摩擦力-相对速度负斜率理论(Negtive friction force-relative velocity slope) |
| 1.4.2 自锁-滑动理论(Sprag-slip) |
| 1.4.3 模态耦合理论(Mode-coupling) |
| 1.4.4 粘着-滑动振动理论(Stick-slip vibration) |
| 1.4.5 其他理论 |
| 1.5 低相对速度摩擦诱发振动研究方法 |
| 1.5.1 理论研究 |
| 1.5.2 试验研究 |
| 1.5.3 有限元研究 |
| 1.6 低相对速度摩擦诱发振动抑制方法 |
| 1.7 本文的选题意义和研究内容 |
| 1.7.1 本文选题的意义 |
| 1.7.2 本文的研究内容 |
| 第二章 低相对速度摩擦诱发振动研究方法及试验设备 |
| 2.1 低速摩擦诱发振动试验机介绍 |
| 2.1.1 基于CETR UMT-3 试验机摩擦诱发振动试验装置 |
| 2.1.2 卧式stick-slip振动试验机介绍 |
| 2.1.3 立式摩擦诱发振动试验装置 |
| 2.2 数值分析方法 |
| 2.2.1 复特征值分析原理 |
| 2.2.2 模态缩减技术 |
| 2.2.3 Stick-slip振动数值分析方法 |
| 2.3 试验结果分析方法 |
| 2.3.1 振动信号及力信号分析 |
| 2.3.2 表面磨损形貌分析 |
| 2.3.3 三维表面形貌轮廓分析 |
| 2.3.4 磨屑化学成分分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Mn-Cu阻尼合金材料作为摩擦副材料对Stick-slip振动的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验样品 |
| 3.3 试验参数 |
| 3.4 不同试验参数下的stick-slip振动特性 |
| 3.5 同一工况下的stick-slip振动特性 |
| 3.5.1 含不同disc摩擦系统力学特性 |
| 3.5.2 含不同disc摩擦系统振动特性 |
| 3.6 不同disc的磨损特性 |
| 3.7 Pad磨损特性 |
| 3.8 含不同disc摩擦系统的stick-slip振动特性机理 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 沟槽型橡胶垫对stick-slip振动及磨损的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验样品 |
| 4.3 橡胶机械性能 |
| 4.4 试验参数 |
| 4.5 有限元模型 |
| 4.6 试验结果 |
| 4.6.1 不同系统的stick-slip现象 |
| 4.6.2 不同系统的振动特性 |
| 4.6.3 不同系统的pad表面磨损特性 |
| 4.7 有限元仿真结果 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 二自由度理论模型stick-slip振动的理论研究及试验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验参数及试验结果 |
| 5.2.1 模态试验及结果 |
| 5.2.2 系统stick-slip振动时域信号 |
| 5.2.3 系统stick-slip振动频域信号 |
| 5.3 二自由度理论模型 |
| 5.4 理论模型参数识别 |
| 5.5 理论结果 |
| 5.5.1 二自由度理论模型stick-slip振动特性 |
| 5.5.2 和单自由度理论模型stick-slip振动特性对比 |
| 5.6 其他试验工况下试验结果及理论结果对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 多自由度摩擦系统缩减模型的摩擦诱发振动研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 摩擦系统模态缩减技术 |
| 6.3 九自由度系统摩擦系统 |
| 6.3.1 九自由度离散系统理论模型 |
| 6.3.2 九自由度模型振动方程 |
| 6.3.3 直接法所得运动微分方程 |
| 6.4 模态缩减技术在理论计算中的应用算例 |
| 6.4.1 全模态特征值分析 |
| 6.4.2 缩减模型与整体模型模态结果的比较 |
| 6.5 模态缩减技术在摩擦诱发振动试验研究中的应用算例 |
| 6.5.1 锤击试验及摩擦诱发振动试验 |
| 6.5.2 有限元模型的建立及仿真结果 |
| 6.5.3 Pad-on-disc模态缩减及稳定性分析 |
| 6.6 结论 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 已发表的论文 |
| 专利 |
| 参加学术会议 |
| 参与科研项目 |
| 参考文献 |
（3）气动与堵塞机构耦合的可变刚度软体机器人建模与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 软体机器人驱动方式研究现状 |
| 1.2.1 软体机器人主动驱动方式 |
| 1.2.2 软体机器人半主动驱动方式 |
| 1.3 软体驱动器分析方法研究现状 |
| 1.4 变刚度机构实验方法研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 1.6 本文总体结构 |
| 第二章 可变刚度软体驱动器模块设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 变刚度软体驱动器动作原理 |
| 2.2.1 变刚度动作原理 |
| 2.2.2 气动驱动结构动作原理 |
| 2.3 变刚度软体驱动器结构整体方案设计 |
| 2.3.1 堵塞变刚度结构 |
| 2.3.2 气动驱动结构 |
| 2.3.3 硅胶纤维复合层 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 变刚度驱动器数学建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 变刚度机构数学模型建立 |
| 3.2.1 填充颗粒间锁紧力分析 |
| 3.2.2 赫兹接触模型 |
| 3.2.3 变刚度特性仿真 |
| 3.3 气动驱动结构的有限元分析 |
| 3.3.1 分析方法及参数设定 |
| 3.3.2 单空腔充气仿真分析及参数优化 |
| 3.3.3 双空腔充气仿真分析 |
| 3.3.4 三空腔充气仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 变刚度软体驱动器制作 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 关键制造技术 |
| 4.2.1 3D打印技术 |
| 4.2.2 硅胶消泡及浇筑技术 |
| 4.3 关键制造设备及材料 |
| 4.3.1 3D打印关键设备及材料 |
| 4.3.2 硅胶消泡及浇筑设备及关键材料 |
| 4.4 变刚度软体驱动器制备 |
| 4.4.1 变刚度机构制备 |
| 4.4.2 气动驱动结构制备 |
| 4.4.3 硅胶纤维复合层制备 |
| 4.5 可变刚度驱动器控制系统 |
| 4.5.1 气动控制板 |
| 4.5.2 真空控制器 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 变刚度软体驱动器实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 变刚度结构性能测试实验 |
| 5.2.1 实验平台搭建及方案 |
| 5.2.2 刚度测试实验 |
| 5.2.3 影响机构刚度的因素分析 |
| 5.2.4 刚度重复精度与稳定性测试实验 |
| 5.3 气动驱动结构性能测试实验 |
| 5.3.1 实验平台及环境介绍 |
| 5.3.2 弯曲性能测试实验 |
| 5.3.3 伸长性能测试实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 变刚度结构性能测试实验数据 |
| 附录2 气动驱动结构性能测试实验数据 |
| 附录3 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录4 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录5 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（4）不同温度下NiTi合金冲击磨损行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 NiTi合金概述 |
| 1.2.1 NiTi合金相变 |
| 1.2.2 NiTi合金的形状记忆效应和超弹性效应 |
| 1.3 冲击磨损国内外研究现状 |
| 1.3.1 冲击磨损研究现状 |
| 1.3.2 冲击磨损试验装置研究现状 |
| 1.3.3 NiTi记忆合金国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究意义及内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 冲击微动磨损试验 |
| 2.2.1 常温试验装置 |
| 2.2.2 加热型试验装置改造 |
| 2.2.3 试验参数选择依据 |
| 2.3 磨痕形貌的分析方法 |
| 2.3.1 磨痕形貌分析 |
| 2.3.2 磨损测定 |
| 2.3.3 材料特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不同参数对NiTi合金在室温下冲击微动磨损行为的影响 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 试验材料及参数 |
| 3.2 冲击惯性的影响 |
| 3.2.1 动力学分析结果 |
| 3.2.2 磨痕分析结果 |
| 3.3 冲击动能的影响 |
| 3.3.1 速度的影响 |
| 3.3.2 冲击块质量的影响 |
| 3.4 接触应力的影响 |
| 3.4.1 动力学分析结果 |
| 3.4.2 磨痕分析结果 |
| 3.5 冲击次数的影响 |
| 3.5.1 磨痕形貌结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 温度对NiTi合金的冲击微动磨损行为的影响 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.1.1 试验材料及参数 |
| 4.2 温度单独作用的影响 |
| 4.2.1 动力学分析结果 |
| 4.2.2 磨痕分析结果 |
| 4.3 温度和速度共同作用的影响 |
| 4.3.1 动力学分析结果 |
| 4.3.2 磨痕分析结果 |
| 4.4 温度和冲击块质量共同作用的影响 |
| 4.4.1 动力学分析结果 |
| 4.4.2 磨痕分析结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 攻读硕士期间发表专利及论文 |
（5）控制力矩陀螺转子系统摩擦耗能降噪方法与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 减振降噪研究现状 |
| 1.2.2 干摩擦阻尼研究现状 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第2章 控制力矩陀螺转子声学特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 声学分析原理 |
| 2.2.1 声学基本量及其关系 |
| 2.2.2 基于直接边界元法声压求解机理 |
| 2.3 控制力矩陀螺转子声学特性分析 |
| 2.3.1 陀螺转子声学特性仿真建模及载荷条件设置 |
| 2.3.2 陀螺转子表面声压分布特性 |
| 2.3.3 陀螺转子辐射声场特性研究 |
| 2.3.4 陀螺转子振动噪声指向性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于振动特性的摩擦降噪结构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于系统振动特性摩擦过程发生机理 |
| 3.3 控制力矩陀螺转子模态分析 |
| 3.3.1 模态分析理论基础 |
| 3.3.2 转子有限元模态分析 |
| 3.4 转子振动位相特征分析及降噪结构设计 |
| 3.4.1 谐响应分析理论基础 |
| 3.4.2 转子振动位相特征研究 |
| 3.4.3 基于转子振动特性的降噪结构设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 陀螺转子耗能特性仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同结构参数对耗能器振动特性的影响 |
| 4.2.1 开口宽度对于摩擦耗能器振动特性影响 |
| 4.2.2 开口角度对摩擦耗能器振动特性的影响 |
| 4.3 控制力矩陀螺转子摩擦耗能特性仿真研究 |
| 4.3.1 基于有限元方法的摩擦耗能求解方法 |
| 4.3.2 摩擦模型及载荷条件设置 |
| 4.3.3 摩擦耗能特性仿真研究结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 转子系统耗能降噪特性实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同参数的耗能器结构 |
| 5.3 转子耗能特性实验研究 |
| 5.3.1 实验方法与原理 |
| 5.3.2 模态实验结果 |
| 5.3.3 陀螺转子振动衰减实验结果 |
| 5.4 控制力矩陀螺转子系统降噪特性实验研究 |
| 5.4.1 系统噪声实验方法与原理 |
| 5.4.2 初始正应力对系统噪声特性影响 |
| 5.4.3 开口角度对系统噪声特性影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）伪弹TiNi合金滑动摩擦磨损行为及其评价参数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 形状记忆合金概述 |
| 1.2 TiNi合金基本特征 |
| 1.2.1 伪弹性 |
| 1.2.2 形状记忆效应 |
| 1.3 金属材料磨损机制 |
| 1.3.1 磨粒磨损 |
| 1.3.2 黏着磨损 |
| 1.3.3 疲劳磨损 |
| 1.3.4 腐蚀磨损 |
| 1.4 TiNi合金摩擦磨损研究现状 |
| 1.4.1 摩擦磨损行为研究 |
| 1.4.2 耐磨性能评价参数研究 |
| 1.5 微观压痕技术 |
| 1.6 电子功函数 |
| 1.7 论文研究意义及内容 |
| 1.7.1 研究意义 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第二章 实验设备与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 样品处理 |
| 2.3 材料性能测试 |
| 2.3.1 摩擦磨损实验 |
| 2.3.2 微观压痕测试 |
| 2.3.3 电子功函数 |
| 2.4 材料微观分析 |
| 2.4.1 磨痕形貌观察 |
| 2.4.2 显微形貌观察 |
| 2.4.3 X射线衍射分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 伪弹TiNi合金滑动摩擦磨损行为 |
| 3.1 滑动摩擦实验 |
| 3.2 X射线衍射分析 |
| 3.3 TiNi合金磨痕形貌分析 |
| 3.4 压痕力学性能分析 |
| 3.4.1 压痕硬度分析 |
| 3.4.2 弹性性能分析 |
| 3.5 伪弹TiNi合金耐磨机理分析 |
| 3.6 TiNi合金磨损性能评价参数 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 时效处理对TiNi合金摩擦性能影响 |
| 4.1 时效处理对磨损性能的影响 |
| 4.2 压痕力学性能分析 |
| 4.2.1 压痕硬度分析 |
| 4.2.2 弹性性能分析 |
| 4.2.3 形状记忆效应表征 |
| 4.3 TiNi合金磨损性能评价参数 |
| 4.4 Achard公式修正 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 TiNi合金磨损性能与电子功函数的关系 |
| 5.1 金属材料的功函数对变形的响应 |
| 5.1.1 金属弹性模量与功函数的关系 |
| 5.1.2 应变对金属功函数的影响 |
| 5.2 时效温度对TiNi合金表面电子功函数的影响 |
| 5.3 TiNi合金力学性能与其表面电子功函数的关系 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及专利 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（7）NiTiFe形状记忆合金等径角挤压塑性变形机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 NiTi基形状记忆合金概述 |
| 1.2.1 形状记忆合金特性 |
| 1.2.2 NiTi形状记忆合金的应用 |
| 1.2.3 NiTiFe形状记忆合金概述 |
| 1.3 大塑性变形主要方法 |
| 1.3.1 累积叠轧(ARB) |
| 1.3.2 高压扭转变形(HPT) |
| 1.3.3 往复挤压技术(CEC) |
| 1.3.4 反复折皱-压直(RCS) |
| 1.4 等径角挤压(ECAE)工艺及有限元模拟 |
| 1.4.1 等径角挤压(ECAE)原理 |
| 1.4.2 等径角挤压(ECAE)主要影响因素 |
| 1.4.3 等径角挤压有限元模拟 |
| 1.5 NiTi形状记忆合金等径角挤压(ECAE)研究现状 |
| 1.6 选题意义及研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 NiTiFe形状记忆合金热压缩实验及显微组织观察 |
| 2.1 实验材料及方法 |
| 2.2 NiTiFe形状记忆合金压缩应力应变分析 |
| 2.3 NiTiFe形状记忆合金压缩试样显微组织分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 NiTiFe合金等径角挤压有限元模拟 |
| 3.1 NiTiFe合金等径角挤压有限元模型建立 |
| 3.1.1 Abaqus有限元模拟软件概述 |
| 3.1.2 Abaqus分析步骤 |
| 3.1.3 三维模型的建立 |
| 3.2 等径角挤压模拟有限元分析 |
| 3.2.1 等径角挤压过程分析 |
| 3.2.2 等径角挤压过程位移场分析 |
| 3.2.3 等径角挤压过程等效应力分析 |
| 3.2.4 等径角挤压过程等效应变分析 |
| 3.3 不同模具参数等径角挤压模拟分析 |
| 3.3.1 不同内转交角Φ等径角挤压模拟分析 |
| 3.3.2 不同内转角半径r等径角挤压模拟分析 |
| 3.3.3 不同外转角半径R等径角挤压模拟分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 等径角挤压实验及工艺设计 |
| 4.1 等径角挤压模具设计加工 |
| 4.1.1 等径角挤压挤压力计算 |
| 4.1.2 等径角挤压模具设计加工 |
| 4.2 等径角挤压实验 |
| 4.2.1 等径角挤压试样加工 |
| 4.2.2 等径角挤压可行性实验 |
| 4.2.3 不同温度等径角挤压实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 NiTiFe形状记忆合金等径角挤压微观组织演变 |
| 5.1 NiTiFe形状记忆合金挤压试样微观结构表征实验方法 |
| 5.1.1 OM样品制备及观察方法 |
| 5.1.2 EBSD样品制备及观察方法 |
| 5.1.3 TEM样品制备及观察方法 |
| 5.2 NiTiFe形状记忆合金挤压试样金相显微组织分析 |
| 5.3 NiTiFe形状记忆合金挤压试样EBSD分析 |
| 5.3.1 等径角挤压试样晶粒取向分析 |
| 5.3.2 等径角挤压试样晶粒尺寸分析 |
| 5.4 NiTiFe合金挤压试样TEM分析 |
| 5.5 NiTiFe形状记忆合金等径角挤压塑性变形机制 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）基于SMA的可变频隔振器设计与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 金属橡胶隔振材料的研究和应用 |
| 1.2.2 形状记忆合金材料在振动控制中的应用研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 形状记忆合金的工作机理及性能测试 |
| 2.1 形状记忆合金基本概念和特性 |
| 2.1.1 形状记忆效应 |
| 2.1.2 超弹性效应 |
| 2.2 形状记忆合金本构关系模型 |
| 2.3 形状记忆合金驱动器工作机理 |
| 2.4 形状记忆合金驱动器的数值模拟 |
| 2.4.1 有限元数值仿真方法介绍 |
| 2.4.2 驱动器有限元模型简化 |
| 2.4.3“负热膨胀系数法”数值模拟 |
| 2.4.4“子程序法”数值模拟 |
| 2.5 形状记忆合金力学性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 金属橡胶阻尼材料的制备与性能探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 金属橡胶阻尼材料的制备 |
| 3.3 金属橡胶材料的阻尼模型描述 |
| 3.4 金属橡胶材料力学性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 可变频隔振器的结构设计 |
| 4.1 可变频隔振器的动力学原理 |
| 4.2 可变频隔振器总体结构设计 |
| 4.3 可变频隔振器参数确定 |
| 4.4 可变频隔振器的加工和装配 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 振动实验方案及平台搭建 |
| 5.3 不同丝直径金属橡胶隔振器振动实验 |
| 5.3.1 不同丝直径金属橡胶隔振器振动实验 |
| 5.3.2 不同相对密度金属橡胶隔振器振动实验 |
| 5.3.3 不同实验量级下金属橡胶隔振器振动实验 |
| 5.3.4 不同负载质量下金属橡胶隔振器振动实验 |
| 5.4 形状记忆合金丝驱动实验与仿真 |
| 5.4.1 形状记忆合金丝驱动实验 |
| 5.4.2 形状记忆合金丝驱动数值模拟 |
| 5.5 隔振器不同状态下的振动实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）TiNi合金滑动摩擦行为及有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 形状记忆合金简介 |
| 1.1.1 形状记忆效应SME |
| 1.1.2 伪弹性PE |
| 1.2 材料摩擦磨损机理 |
| 1.3 TiNi合金摩擦磨损研究现状 |
| 1.3.1 滑动摩擦 |
| 1.3.2 冲蚀磨损 |
| 1.3.3 微动磨损 |
| 1.4 论文研究意义及内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验样品材料 |
| 2.1.1 成分选择 |
| 2.1.2 样品处理 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 磨损实验 |
| 2.3.2 样品相变点测定 |
| 2.3.3 拉伸试验 |
| 2.3.4 表面硬度测定 |
| 2.3.5 摩擦形貌及组织分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 TiNi合金滑动摩擦磨损性能研究 |
| 3.1 摩擦实验结果及分析 |
| 3.1.1 法向载荷对磨损量的影响 |
| 3.1.2 时间对磨损量的影响 |
| 3.2 表面硬度分析 |
| 3.3 X射线衍射分析 |
| 3.4 磨痕表面形貌分析 |
| 3.5 TiNi合金耐磨机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 母相TiNi合金力学行为和伪弹本构模型 |
| 4.1 拉伸力学实验结果及分析 |
| 4.2 形状记忆合金本构模型 |
| 4.2.1 Brison模型 |
| 4.2.2 Body-Lagoudas模型 |
| 4.2.3 Ivshin-Pence模型 |
| 4.3 TiNi合金伪弹本构模型确定 |
| 4.3.1 多线性TiNi合金本构模型 |
| 4.3.2 双线性TiNi合金本构模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 母相TiNi合金接触力学行为分析 |
| 5.1 材料参数 |
| 5.2 有限元分析前处理 |
| 5.2.1 有限元模型 |
| 5.2.2 约束条件和加载 |
| 5.3 有限元结果分析 |
| 5.3.1 Von-Mises应力分析 |
| 5.3.2 变形位移和Von-Mises应变分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的专利 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 硕士学位论文（摘要） |
（10）Ni60激光熔覆层力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光熔覆技术 |
| 1.2.1 激光熔覆技术简介 |
| 1.2.2 Ni60激光熔覆层力学性能的研究进展 |
| 1.3 纳米压痕技术 |
| 1.3.1 纳米压痕技术原理 |
| 1.3.2 载荷位移曲线 |
| 1.3.3 弹性模量和硬度的确定 |
| 1.4 纳米压痕技术在材料研究中的应用 |
| 1.5 纳米压痕试验结合有限元仿真方法的应用现状 |
| 1.6 课题研究意义及内容 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 研究意义 |
| 第2章 纳米压痕试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 Ni60激光熔覆层 |
| 2.2.2 4Cr5Mo Si V1钢 |
| 2.3 试验设备 |
| 2.4 试验过程 |
| 2.5 Ni60激光熔覆层试验结果 |
| 2.5.1 弹性模量和硬度 |
| 2.5.2 载荷位移曲线 |
| 2.5.3 压痕截面形貌 |
| 2.6 H13钢纳米压痕试验结果 |
| 2.6.1 弹性模量与硬度 |
| 2.6.2 载荷位移曲线 |
| 2.6.3 压痕截面形貌 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于纳米压痕过程的有限元仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元法 |
| 3.2.1 有限元法基本理论 |
| 3.2.2 高级有限元分析 |
| 3.2.3 材料的本构关系 |
| 3.3 有限元仿真过程 |
| 3.3.1 压头的几何模型 |
| 3.3.2 有限元仿真模型 |
| 3.3.3 单元类型 |
| 3.3.4 材料属性 |
| 3.3.5 接触设置 |
| 3.3.6 边界条件 |
| 3.3.7 加载方式设置 |
| 3.3.8 仿真结果 |
| 3.4 有限元结果分析 |
| 3.4.1 载荷位移曲线分析 |
| 3.4.2 压痕验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Ni60激光熔覆层多相模型有限元仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ni60激光熔覆层多相有限元模型的建立 |
| 4.2.1 Ni60激光熔覆层的显微组织 |
| 4.2.2 多相材料有限元模型 |
| 4.3 Ni60激光熔覆层各相弹塑性性能 |
| 4.3.1 白色枝晶 |
| 4.3.2 共晶及非晶相 |
| 4.3.3 碳化物和铬硼化物 |
| 4.4 多相模型的有限元仿真过程 |
| 4.4.1 单元类型 |
| 4.4.2 材料属性 |
| 4.4.3 边界条件与加载方式 |
| 4.5 仿真结果分析 |
| 4.5.1 数据处理方法 |
| 4.5.2 应力应变云图 |
| 4.5.3 应力应变曲线 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 有限元仿真方法的试验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 H13钢的显微组织分析 |
| 5.2.1 H13钢的显微组织 |
| 5.2.2 纳米压痕试验的硬度分布 |
| 5.3 H13钢有限元仿真 |
| 5.3.1 有限元仿真模型的建立 |
| 5.3.2 材料属性 |
| 5.3.3 H13钢力学性能仿真结果 |
| 5.4 H13钢拉伸试验 |
| 5.4.1 试验材料 |
| 5.4.2 试验设备 |
| 5.4.3 试验方法 |
| 5.4.4 试验结果 |
| 5.5 仿真结果与实验结果对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、超弹TiNi形状记忆合金滑动接触机敏摩擦学特性的有限元分析（论文参考文献）
- [1]形状记忆合金螺栓的有限元建模与力学性能研究[D]. 李智. 西安电子科技大学, 2020
- [2]低相对速度下摩擦诱发振动-试验和理论研究及抑制方法[D]. 王晓翠. 西南交通大学, 2020
- [3]气动与堵塞机构耦合的可变刚度软体机器人建模与实验研究[D]. 余洪亮. 南京邮电大学, 2019(02)
- [4]不同温度下NiTi合金冲击磨损行为研究[D]. 荆建瑛. 西南交通大学, 2019(04)
- [5]控制力矩陀螺转子系统摩擦耗能降噪方法与实验研究[D]. 杨硕. 哈尔滨工业大学, 2017(02)
- [6]伪弹TiNi合金滑动摩擦磨损行为及其评价参数研究[D]. 王云学. 武汉科技大学, 2017(01)
- [7]NiTiFe形状记忆合金等径角挤压塑性变形机制研究[D]. 杨文浩. 哈尔滨工程大学, 2017(06)
- [8]基于SMA的可变频隔振器设计与实验研究[D]. 王进强. 南京航空航天大学, 2016(04)
- [9]TiNi合金滑动摩擦行为及有限元分析[D]. 杨攀. 武汉科技大学, 2016(06)
- [10]Ni60激光熔覆层力学性能研究[D]. 吴亚云. 燕山大学, 2015(01)