一、形状记忆合金存储器（论文文献综述）
王梦溪[1]（2021）在《自旋电子器件的应力调控研究》文中研究指明近年来,随着自旋电子学器件在信息领域的实际应用,自旋电子学器件的构筑和调控引起人们越来越广泛的关注。应力作为一种重要的调控手段,在自旋电子器件的电学、磁学等性能的调控方面发挥着重要的作用,因此,为自旋电子器件寻找有效且稳定的应力源成为人们研究的焦点。目前,人们已经实现的能够调控自旋电子器件的应力源主要包括:利用压电材料的压电性质产生的应力,利用形状记忆合金的相变过程产生的应力,利用柔性基底的可弯折性质提供的应力,以及利用不同晶格常数的基底外延生长薄膜产生的晶格应力。通过这些方法,研究者成功地实现了对自旋电子器件性质的调控,对自旋电子学的发展起到了重要的促进作用。尽管目前人们已经实现了部分自旋电子器件的应力调控,但是调控的幅度和可逆性等仍待进一步完善,许多新的物理现象有待发现,其中蕴藏的物理机制尚待澄清。因此,本论文以应力调控为核心,采用形状记忆合金、柔性基底、压电材料、外延晶格应力这四种应力源,对巨磁电阻、垂直磁各向异性、垂直交换偏置、以及自旋轨道矩等自旋电子器件中的重要物理效应进行应力调控研究,探索应力调控的物理本质。论文的主要创新性成果包括:（1）利用形状记忆合金在相变过程中产生的应力对自旋阀巨磁电阻效应的可逆调控。在形状记忆合金NiTi和NiTiNb上制备自旋阀（CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Pt）结构,对样品施加循环变温处理,研究表明,利用形状记忆合金的单程和双程记忆效应,可以改变被钉扎层和自由层的磁各向异性,从而改变巨磁电阻信号,实现对自旋阀磁电阻信号的单程和可逆的调控,单程调控巨磁电阻改变幅度可以达到17%,双程调控巨磁电阻改变幅度可以达到15%。（2）柔性基底的弯折应力对多层膜结构垂直磁各向异性的调控。在柔性基底聚亚酰胺（Kapton）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate,PET）上生长了垂直磁各向异性多层膜（Ta/Pt/Co/Pt）结构和具有垂直交换偏置效应的（Ta/Pt/Co/IrMn/Pt）结构,通过弯折对柔性基底施加拉伸或压缩的机械应力,并将其传递给柔性基底上生长的多层膜结构,基于柔性基底良好的可弯折特性和多层膜良好的附着性能,实现了拉伸或压缩应力对多层膜结构垂直磁各向异性和垂直交换偏置效应的调控。（3）压电材料对磁性多层膜垂直交换偏置效应的应力调控。在压电基底Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTiO3（PMN-PT）上制备具有垂直交换偏置效应的堆垛结构为Ta/Pt/Co/IrMn/Pt的霍尔巴器件。在PMN-PT上施加不同的面内电场,利用PMN-PT的逆压电效应产生拉应力或压应力,通过对不同应力状态下反常霍尔磁电阻的研究发现,应力对霍尔巴的垂直交换偏置场有可逆的调控作用,其调控幅度约为20%。此外,还进一步研究了垂直交换偏置效应对电流驱动磁化翻转过程的影响。（4）压电材料对自旋轨道转矩诱导的磁性多层膜磁化翻转过程的应力调控。在压电基底PMN-PT上制备具有良好垂直磁各向异性的结构为Ta/Pt/Co/Pt的霍尔巴器件。在PMN-PT上施加面内电场,利用PMN-PT的压电效应产生拉应力或压应力,实现对霍尔巴器件磁化翻转场、磁畴壁运动和电流驱动磁化翻转过程的可逆调控。通过控制输入端的电场强度,我们可以在输出端得到三种不同阻态的霍尔电阻（0.4 Ω,0.6 Ω和0.8 Ω）,实现电控逻辑器件。（5）利用晶格应力对NiO反铁磁绝缘体薄膜奈尔矢量的应力调控。在不同晶格常数的基底上外延生长NiO反铁磁绝缘体薄膜,利用NiO与基底间不同的晶格失配产生的晶格应力,改变NiO奈尔矢量的空间取向。继而制备堆垛结构为基底/NiO/Pt/Co/Pt的霍尔巴器件,研究发现,不同的奈尔矢量取向将影响NiO/Pt界面处自旋流的自旋极化方向沿面外方向的分量,而垂直自旋极化的自旋流分量将促使多层膜实现零磁场下的电流诱导磁化翻转。当NiO层较薄时,MgO基底上的样品可以实现将近60%的零场翻转,而STO由于晶格失配只能实现20%的零场翻转。
曹婷[2]（2020）在《Ni-Mn-Al基磁性形状记忆合金力学性能及弹热效应研究》文中研究指明传统蒸汽压缩制冷技术采用的氯氟烃或氢氯氟烃类制冷剂加剧了臭氧空洞现象以及温室效应,违背可持续发展理念。为了解决传统制冷技术带来的环境问题,开发高效、环保、稳定可靠的新型固态制冷技术势在必行。近年来,人们发现一些固体材料在外场（电场,等静压力场,磁场,应力场）作用下能够产生巨大的热效应,之后借助循环制冷装置,可达到制冷的效果。这种利用固体材料的热效应来实现制冷目的的技术称为固体制冷技术。根据外场的不同,可将固体制冷分为电热制冷、压热制冷、磁热制冷、弹热制冷,其中基于弹热效应的弹热制冷技术被认为是最具潜力的固体制冷技术。研发具有优异性能的制冷材料是提升固体制冷技术应用价值的关键。Ni-Mn基磁性形状记忆合金在相变温度附近展现出很多新颖的特性,如形状记忆效应、磁热效应以及弹热效应等,受到学者们的普遍关注。本文在总结前人对Ni-Mn基磁性形状记忆合金弹热效应研究成果的基础上,以Ni-Mn-Al合金体系为对象,系统研究了这类材料的力学性能及弹热性能。具体研究内容及结论如下:（1）利用真空电弧熔炼法制备Ni50-xMn32+xAl18（x=0,1,2）合金,并研究了不同Ni含量对合金力学和弹热性能的影响。具体而言,该合金的马氏体相变温度和居里温度随着Ni含量的减少呈现降低趋势。当x=1时,合金的压缩应变、断裂强度达到最大值,分别为5.8%、710Mpa。在弹热性能测试中,该合金在发生完整相变之前,绝热温变随加载应力的增大而增大。在500 Mpa的加载应力下,合金获得约4.5 K的绝热温变,但在几次循环加载过程中出现了残余应变,弹热温变下降明显且样品表面出现了裂纹,表现出较差的弹热循环稳定性。（2）在Ni50Mn32Al18合金原始成分的基础上掺杂Co、Fe,研究了Ni50-xCoxMn32Al18（x=5,6,7）和Ni50-xFexMn32Al18（x=2,3,4）多晶合金体系的力学和弹热性能。研究表明,随着Co含量的增加,Ni50-xCoxMn32Al18（x=5,6,7）合金的马氏体相变温度呈现降低趋势,室温结构逐渐由马氏体/奥氏体两相共存结构向奥氏体结构过渡。相较于未掺杂样品,Co掺杂样品的弹热循环性能无明显改善。对于Ni50-xFexMn32Al18（x=2,3,4）合金,Fe掺杂使得合金马氏体相变温度逐渐降低至室温附近,并且产生了沿晶界分布γ相,断裂方式由沿晶断裂发展为穿晶断裂,脆性大幅度降低,力学性能得到改善。在300 Mpa的应力下,Ni46Fe4Mn32Al18合金获得约5 K的温变,并且经过30个循环加载应力之后,绝热温变波动范围很小,弹热效应没有明显衰退。（3）对于Ni40FexCo10-xMn32Al18（x=2,4,6）合金,Fe、Co元素的共掺杂使合金中出现了沿晶界分布的γ相,与此同时,合金的断裂强度从x=2时的905 Mpa增加到x=6时的1275 Mpa。另一方面,随着Fe含量的增加,合金压缩应变先增加后减小,这可能是由于γ相在尺寸较小时,可以改善合金的塑韧性,但随着γ相尺寸的增加,合金的塑性降低。与此同时,x=8的样品中没有检测到相变发生,这可能是源于大量γ相对马氏体相变存在抑制作用。当x=4时,合金综合性能最佳,该合金在400 Mpa的应力下,获得约5.2 K的温变,并且经过100个循环应力作用之后,温变没有明显的衰减,表现出良好的弹热循环稳定性。本研究对于开发高性能的弹热制冷材料具有重要的指导意义。
杨金川[3]（2020）在《基于形状记忆合金的变体机翼结构设计与实验研究》文中提出变体机翼可以根据飞行期间的不同飞行条件来改变自身形状,从而改善机翼的气动特性,提升飞行效率,增强飞行器的机动性能。变体机翼的结构既需要足够的刚度来保证承受外部气动载荷时不会发生明显的变形,又需要较好的柔性可以改变形状以适应当前的飞行条件,因此将形状记忆合金应用于变体机翼被认为是解决这一矛盾的有效途径。本文在此背景下,对基于形状记忆合金的变体机翼结构进行了理论分析与实验研究。具体研究工作如下:（1）基于形状记忆合金的相变特性和本构关系,对形状记忆合金条带的驱动过程进行了力学分析。利用单程形状记忆合金条带设计了一种可实现双程弯曲变形的主动变形蒙皮,并对蒙皮的协调变形关系和刚度特性进行了力学分析与实验验证。（2）基于Isight平台利用MATLAB、ICEM和Fluent的联合仿真,对NACA4412翼型进行了参数化建模及优化。以优化得到的翼型为变形目标,设计了基于形状记忆合金条带的变体机翼结构,对机翼在气动载荷作用下的力学性能进行分析。利用3D打印技术制备了变体机翼结构样件,通过数值计算方法分析并对比了优化翼型与初始翼型的气动特性。（3）对变体机翼结构样件进行了实验研究,采用基于PID原理的脉宽调制加热膜加热功率方法,对变体机翼进行了变形控制实验,实验结果表明通过对形状记忆合金条带温度的控制可以实现对变体机翼变形控制。
褚少阳[4]（2020）在《形状记忆合金点阵结构动静态力学性能研究》文中指出点阵结构是一种具有优越性能的多孔材料,结合形状记忆合金记忆效应,构建形状记忆合金（Shape Memory Alloy,简称SMA）点阵结构兼具轻质高强,高耐热、吸声性能、吸能特能和形状记忆特性。作为一种新型轻质智能材料可应用于航天航空、军事领域和医用领域。本文对SMA点阵结构为研究对象,主要开展了以下研究工作:首先,针对不同尺寸金字塔点阵结构、沙漏点阵结构,进行不同加载速率压缩试验。点阵结构单杆的截面为正方形,边长为1mm、2mm金字塔点阵最大压缩破坏载荷为8505N和23300N,1mm沙漏点阵极限载荷1600N。两种不同尺寸的金字塔点阵主要失效模式分别是弹性屈曲和弹塑性屈曲。实验结果表明点阵结构极限载荷和单位体积能量吸收均随加载速率增加而增大。有限元模拟中基于Auricchio本构模型开展了金字塔点阵结构的压缩全过程数值模拟,模拟结果与试验吻合较好。对金字塔点阵、沙漏点阵结构进行加卸载实验,并且考虑不同温度的结构的热恢复效应。实验结果表明120℃后变形恢复趋于稳定,沙漏结构加热恢复效果优于金字塔点阵结构。采用非对称牛顿拉普森迭代方法进行点阵芯子加热恢复仿真,单杆恢复效果与试验吻合较好,说明此方法用于仿真形状记忆合金热恢复效应可行。其次,采用分离式SHPB及有限元数值模拟技术对不同金字塔点阵结构进行了动态力学性能研究,得到点阵结构等效动态应力应变率曲线和应力应变曲线。结果表明SMA点阵结构在冲击过程中,具有明显的尺寸效应,在5m/s冲击速度下,1mm、2mm金字塔点阵极限载荷分别为2.8Mpa和6.8Mpa。通过高速摄像机拍摄冲击过程可看出动态失效过程与静态实验相似,受单杆尺寸影响,芯子出现弹性屈曲和非弹性屈曲两种失效模式。有限元模拟中利用LS-DYNA中Johnson-Cook模型,针对不同尺寸金字塔点阵结构进行了不同速率动态仿真研究,获得动态应力应变曲线,并据此分析结构的能量吸收特性。最后,利用workbench对SMA点阵结构进行初步优化设计,考虑设计因素主要包括冲击速度、几何尺寸和温度等,获得最小透射应变、等效应力和变形的结构数据,进一步筛选计算得出了结构优化后的设计参数。
王永强[5]（2019）在《铁磁形状记忆合金薄膜材料局域磁、力性能表征研究》文中研究指明形状记忆合金是近年来倍受关注的一类新型多功能智能材料,Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金材料既具有受温度场控制的热弹性形状记忆效应,又具有受外磁场控制的磁性形状记忆效应,在智能驱动与传感领域具有广阔的应用前景。铁磁形状记忆合金材料合金的宏观性能很大程度取决于局域尺度的磁力学性能,但当前大部分研究都集中在宏观性能研究方面,而现有关于其局域尺度磁力学性能表征研究方法大部分存在对样品具有一定破坏性,分辨率低、成像慢等缺点。为此,我们利用原子力显微技术（AFM）对材料表征的无损、高分辨率、快速成像的优点,针对Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金薄膜材料进行局域磁、力性能表征研究,并结合宏观性能表征方法对予以证实。本论文的研究工作内容主要包括以下几个方面:（1）基于AFM形貌表征技术,研究了Ni-Mn-Ga合金薄膜相变过程中表面局域微结构的演变过程。发现室温马氏体结构表面形貌展现出清晰条带结构,且随着马氏体和奥氏体相变的进行,合金薄膜表面的条带结构消失又重现;并随着马氏体条带的重新取向,马氏体条带畴取向保持不变或发生90°翻转。通过温度驱动Ni-Mn-Ga合金薄膜表面形貌的变化得到其相应的马氏体-奥氏体相变温度,并与宏观测试获得的相变吻合较好,这说明AFM表面形貌的表征能够用于形状记忆合金材料的相变研究。（2）利用原子力显微方法中的磁力显微镜（MFM）和可变面内磁场模块（VFM）表征方法,研究了Ni-Mn-Ga合金薄膜局域磁性能,探究了温度场和外磁场驱动下磁畴结构的变化。研究发现,在温度驱动合金薄膜发生相变过程中,磁畴壁因相转变的发生而移动,磁畴结构发生改变,并随着温度的升高磁畴逐渐消失;反之,当温度降低时,合金薄膜局域磁畴逐渐恢复,磁性强度恢复,由于磁矩重新取向,最终磁畴结构与初始不再相同。外磁场调控磁畴结构研究结果显示:当外磁场强度高于其矫顽场时,磁矩为了与外磁场方向保持一致而发生偏转,导致磁畴壁发生移动,磁畴结构发生变化;当合金薄膜达到饱和磁化强度时,局域磁畴结构保持稳定。反复施加反向平行的强磁场,磁畴结构依次循环变化,磁矩的取向具有可逆的重复性出现,且合金薄膜具有一定的时间磁性记忆存储效应。（3）通过原子力显微方法中的单点力曲线和调幅-调频模块（AM-FM）表征,研究了Ni-Mn-Ga合金薄膜在温度驱动下的局域力学性能。研究结果表明,室温下马氏体条带畴畴界弹性模量明显高于畴内弹性模量;合金薄膜发生相变后,其奥氏体弹性模量低于马氏体相。
张景[6]（2019）在《基于形状记忆合金驱动的自调节流道冷板设计》文中研究指明随着电子技术的发展,电子设备集成度越来越高的同时也大大增加了设备功耗,使得电子设备的散热问题愈发受到重视,冷板作为一种高效的热交换器已经在热设计领域得到了广泛应用,传统冷板在设计时一般采用订制的方式,即根据实际热源分布对流道结构进行设计,导致加工出的冷板通用性较差。考虑到实际应用时热源分布千变万化但流道却固定不变,针对这一问题本文提出了一种自调节流道冷板设计方案,其能根据实际热源分布对流道进行自适应调节,从而提高冷板均温性,为此本文通过仿真和实验相结合的方法对其实际性能进行了研究,主要进行了以下工作:首先,结合传统冷板在实际应用中的问题提出了自适应冷板的初步设计构想,结合分形流道理论确定了一种适合于自适应冷板的流道结构样式,给出了冷板结构参数的具体设计方法;随后结合工程实际,基于形状记忆合金理论确定了流道阀的结构形式,给出了形状记忆合金驱动器的具体设计步骤;最后结合实例得到了一套自适应冷板设计方案。其次,针对上述设计方案,利用FLUENT动网格技术模拟了阀体的运动,通过用户自定义函数对FLUENT进行了二次开发,实现了阀体的运动控制,进而建立了自适应冷板仿真模型;随后在多种工况下,对自适应调节和非自适应调节的仿真结果进行了对比,验证了自适应冷板设计方案的合理性;在此基础上,针对阀体控温的响应滞后问题提出了改进方案,验证了改进方案相较于原方案的优越性。最后,设计加工了单阀体自适应冷板实物,搭建了测试平台对形状记忆合金弹簧的实际性能进行了实测;随后结合实测结果和驱动器设计指标对偏压弹簧参数进行了设计,得到了形状记忆合金驱动器实物;最后搭建了自适应冷板实验平台,对冷板冷却工质流量的自适应调节效果进行了验证。
李帆[7]（2019）在《Ni-Mn基Heusler合金块体和薄膜的磁电性能研究》文中研究表明Ni-Mn基Heusler铁磁形状记忆合金因其具备磁热效应、磁电阻效应、磁性形状记忆效应以及交换偏置等诸多性质,而受到了广泛的关注。本文采用高真空电弧熔炼炉制备了Mn46.5Ni43Sn10.5-xAlx（x=0.5,1.5,2.5,at%）系列合金,主要研究了Al替代Sn对其马氏体转变、磁性能以及磁热性能的影响,并初步探讨了影响原因。通过直流磁控溅射制备了在Mg O（001）晶面上外延生长的Ni-Mn-Ga薄膜,对其微观结构、磁性能、磁电阻以及反常霍尔效应进行了研究与讨论。为进一步揭示Ni-Mn-Ga薄膜中的反常霍尔效应进行了有益的尝试。具体内容如下:（1）Mn46.5Ni43Sn10.5-xAlx（x=0.5,1.5,2.5）合金中,随着Al含量的增加,马氏体转变温度迅速升高,居里温度明显降低。同时Al含量的增加会使得合金的（35）M明显减小。马氏体相变温度受不同磁场的影响,随着磁场的增加,马氏体转变温度向较低温度方向移动。（2）通过计算不同Al含量合金的磁熵变发现,当x=0.5时所获得磁熵变最大,最大磁熵变出现在马氏体转变过程中。随着外加磁场的增大,磁熵变增大。在外加磁场为10 k Oe,20 k Oe和30 k Oe时,磁熵变最大值分别约为11.4 J/kg K,24.5 J/kg K和37.7J/kg K。同时计算了有效制冷能力,通过对比得出Mn46.5Ni43Sn10Al0.5合金在30 k Oe外场下的有效制冷能力最大,可以达到53.6 J/kg。有效制冷能力的高低不仅与磁熵变有关系,同样与滞后损耗和相变温区有关系。通过Al取代Sn可以有效拓宽Mn46.5Ni43Sn10.5-xAlx合金的工作温区。（3）Ni46.7Mn31.7Ga21.6和Ni47.8Mn30.8Ga21.4（at%）薄膜分别具有奥氏体相和7M马氏体板条的微观结构。在加热和冷却过程中都具有马氏体转变,薄膜表现出明显的由顺磁奥氏体相和铁磁马氏体相之间的磁结构的居里转变。同时,Ni47.8Mn30.8Ga21.4薄膜相较于Ni46.7Mn31.7Ga21.6薄膜具有更低的矫顽力,低矫顽力的实现有助于减少相转变循环期间的磁滞损耗。（4）30 k Oe的外磁场下对于Ni46.7Mn31.7Ga21.6和Ni47.8Mn30.8Ga21.4薄膜磁电阻的值在马氏体转变期间分别约为-0.6%和-0.8%,而在磁性转变的居里点附近的磁电阻分别约为-2.0%和-2.9%。负的磁电阻的起源主要是由于自旋相关散射的减少。（5）通过对Ni47.8Mn30.8Ga21.4薄膜的反常霍尔效应测量显示,薄膜中测量的霍尔电阻率主要由反常霍尔效应决定。而反常霍尔效应来源于自旋-轨道耦合的相互作用,只是由于偏斜散射造成的。为进一步揭示Ni-Mn-Ga薄膜中的反常霍尔效应提供了实验和理论基础。
闫文静[8]（2018）在《基于形状记忆合金的自复位偏心支撑钢框架滞回性能分析》文中进行了进一步梳理偏心支撑钢框架是工程中常用的一种结构形式,因其具有良好的能量耗散能力、可变形性以及能够提供更大侧向刚度而被广泛应用于国内外结构中。偏心支撑钢框架结构拥有自己独特的构件,被称为“能量耗散梁段”,能量耗散梁段类似于物理学中的“保险丝”,可以对结构起到一定的保护作用。地震时,能量耗散梁段部分起到消耗地震能量的作用,但在大震作用下,会导致结构震后的层间残余位移显着增加,致使震后很难修复。本文采用形状记忆合金材料代替偏心支撑钢框架结构中“能量耗散梁段”的钢材,利用形状记忆合金的自复位特性,形成自复位偏心支撑钢框架结构,主要研究内容包括:（1）总结了具有自复位功能的形状记忆合金材料的特性和本构关系,将钢框架结构中的能量耗散梁段采用形状记忆合金代替,并使用ANSYS有限元软件建立了自复位偏心支撑钢框架结构的精细有限元模型,通过数值分析,表明采用形状记忆合金材料的能量耗散梁段能够减小结构在震后的残余变形,自复位钢框架结构呈现出较好的复位效果。（2）在自复位偏心支撑钢框架结构中,通过选择不同长度的能量耗散梁段,研究了不同长度的形状记忆合金能量耗散梁段,对自复位偏心支撑钢框架结构滞回性能的影响,得到了不同长度的能量耗散梁段对自复位偏心支撑钢框架的强度、刚度、自复位能力和能量耗散能力的影响。数值分析表明,剪切屈服型能量耗散梁段的性能优于弯曲屈服型能量耗散梁段的性能。（3）选取三个不同长度的能量耗散梁段,建立普通偏心支撑钢框架结构与自复位偏心支撑钢框架结构的有限元模型,通过位移加载对比分析了两种结构的性能,通过比较普通偏心支撑钢框架与自复位偏心支撑钢框架的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、等效黏滞阻尼比和残余位移角,表明自复位偏心支撑钢框架具有更好的能量耗散性能、更少的残余变形和更好的自复位能力。
郝林[9]（2018）在《形状记忆合金鼓包力学特性研究》文中进行了进一步梳理自适应变体结构技术作为新一代飞行器关键技术能够显着地改善飞行器在整个飞行包线中的气动性能,并使其能够执行更多不同的飞行任务。利用自适应变体结构技术,飞行器能够根据飞行环境自发地改变自身气动外形,从而使飞行器能够始终具有最佳气动性能。作为一种兼具感知与驱动能力的功能材料,形状记忆合金能够将热能转变为机械能,是实现结构自适应变形的理想材料。利用形状记忆合金改变飞行器的气动外形已成为当前一个重要的研究方向。区别于通常以驱动器的形式应用于自适应结构中,本文旨在将三维形状记忆合金鼓包结构直接用作一种自适应变体结构,利用形状记忆合金的双向形状记忆效应,实现鼓包结构在连续变化的环境温度下自发地实现高温构型与低温构型之间的连续变形。为此,本文从数学建模、数值仿真以及实验制备及测试角度分析形状记忆合金自适应结构热力学响应的问题。主要内容及创新点包括:1.形状记忆合金条带热力学响应模型。（1）考虑相变过程中材料内部的能量耗散以及内能的变化,建立了形状记忆合金相变过程的能量耗散守恒方程,得出了形状记忆合金相变过程中热流激励与温度之间的关系;（2）提出相变膨胀张量的概念,将形状记忆合金本构关系进行简化,从而得到类似于热膨胀效应形式的形状记忆合金应力-应变本构关系;（3）基于虚功原理,利用ABAQUS用户自定义单元功能开发了三维六面体八节点形状记忆合金热力耦合单元,实现了形状记忆合金结构热力耦合问题有限元计算;（4）利用开发的单元子程序对形状记忆合金条带的热力学响应过程进行仿真,仿真结果与形状记忆合金条带实验结果的对比进一步验证了所提模型的实用性、可靠性。2.三维形状记忆合金本构模型理论的修正及其子程序实现。（1）从形状记忆合金热力学势函数出发,回顾了Byod-Lagoudas三维形状记忆合金本构关系模型推导过程;（2）结合热弹性马氏体相变基本特性,给出了形状记忆合金相变转变张量的约束条件,建立了三维形式形状记忆合金结构最大相变应变的函数形式;（3）基于位移增量方法,推导出三维形状记忆合金切线刚度张量,并将修正后的形状记忆合金本构关系编写为用户材料子程序。3.固定边界条件下形状记忆合金鼓包双向形状记忆效应的训练。（1）结合传统形状记忆合金结构的训练方法以及鼓包变形特点提出了适用于三维形状记忆合金结构的恒变形循环训练方法;（2）设计并研制了一套适用于三维形状记忆合金鼓包热机械训练的控制装置,该套装置由加载约束部分以及温度控制系统组成,极大地降低了鼓包训练难度并缩短了鼓包的训练时长;（3）利用所提出的形状记忆合金鼓包训练方法以及所研制的训练控制装置完成固定边界条件下形状记忆合金鼓包双向形状记忆效应的热机械训练过程,获得具有升温变平、降温鼓起变形特性的形状记忆合金鼓包。4.最大相变应变模型建立以及鼓包在均匀/非均匀温度场下热力学响应分析。（1）结合有限元仿真计算以及实验测试结果,完成形状记忆合金最大相变应变数学模型的建立;（2）对三维形状记忆合金鼓包热力学响应过程进行了有限元仿真计算,通过与实验测试结果对比可知所建立的形状记忆合金鼓包有限元模型能够较好地模拟鼓包热力学响应变形过程;（3）对所训练的形状记忆合金鼓包的双向形状记忆变形能力进行了测试,分析了一定程度的外载条件对鼓包变形能力的影响;（4）以低速流场环境为例,结合风洞试验,从数值分析角度研究了复杂温度场下形状记忆合金鼓包热力学响应情况。5.围绕超临界翼型局部激波减阻问题,提出了基于形状记忆合金的三维自适应激波控制鼓包。（1）针对具体的超临界翼型,设计出基于形状记忆合金的三维自适应激波控制鼓包结构形式;（2）利用有限元仿真计算方法研究了所设计的形状记忆合金鼓包在热激励下的力学响应及变形情况,该鼓包在翼型初始预应变及激波区域的负压条件作用下,在升温相变时能够变形成向上凸起的鼓包;（3）通过流场计算分析了一定飞行攻角范围内鼓包外形高度对翼型气动特性的影响;（4）以变攻角为例,联合有限元计算和计算流体动力学分析方法对形状记忆合金鼓包几何外形和驱动温度在某一攻角范围内进行了优化计算,从而得到鼓包在不同飞行攻角下最优气动外形以及最佳驱动温度。
林希元[10]（2017）在《基于记忆合金驱动的仿生水母设计及实现》文中指出随着人类探索海洋的不断深入,水下无人潜器系统受到了越来越多的重视,经过近几年的高速发展,传统的水下无人潜器系统已经能够胜任水下任务。然而,传统的水下无人潜器制造成本很高,设计一款水下无人潜器的周期过长;水下无人潜器通常选用螺旋桨推进,噪音较大,这对于一些侦察任务无疑是致命的;同时目前水下无人潜器的能源采用的是电池供电,对于水下无人潜器这种规格的设备来说,续航的问题也比较明显,这些问题使得水下无人潜器下一步的发展带来挑战。针对传统的水下无人潜器系统中存在的上述问题,本文结合形状记忆合金智能材料和仿生生物学,设计了一种基于形状记忆合金的仿生水母样机。记忆合金在温度的变化下可以发生形变,这种特性能够较好的模仿水母运动且结构简单,依据这些优点,设计了仿生水母的结构,包括设计驱动部件的尺寸和仿生水母的静态尺寸参数并计算仿生水母的重心和浮心,通过调整重心和浮心的位置,使其能够悬浮在水中;在水母的运动过程分析基础上建立仿生水母的运动模型,使用动力学仿真软件ADAMS对仿生水母的记忆合金弹簧驱动部件在驱动过程中的角速度、加速度等运动性能进行仿真;根据Daniel水母推进模型,仿真并分析仿生水母的运动速度和推进力;应用CFD技术,分析仿生水母在驱动腿的摆动过程中,仿生水母流场和压力变化等情况;最后,根据仿生水母运动特性设计控制策略;设计基于采用PWM控制的单片机的驱动电路并搭建实验平台,通过仿生水母实验对结果进行分析,验证仿生水母设计的可行性。
二、形状记忆合金存储器（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、形状记忆合金存储器（论文提纲范文）
（1）自旋电子器件的应力调控研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 自旋电子学发展简介 |
| 2.2 自旋电子学中的物理概念 |
| 2.2.1 巨磁电阻效应与自旋阀 |
| 2.2.2 垂直磁各向异性 |
| 2.2.3 反常霍尔效应 |
| 2.2.4 自旋霍尔效应和逆自旋霍尔效应 |
| 2.2.5 自旋转移力矩和自旋轨道力矩 |
| 2.2.6 交换偏置与垂直交换偏置 |
| 2.2.7 反铁磁自旋电子学 |
| 2.3 应变工程概述 |
| 2.3.1 压电自旋电子学 |
| 2.3.2 形状记忆合金 |
| 2.3.3 柔性自旋电子学 |
| 3 样品制备及表征测试方法 |
| 3.1 薄膜制备与加工方法 |
| 3.1.1 磁控溅射 |
| 3.1.2 脉冲激光沉积 |
| 3.1.3 紫外光刻 |
| 3.1.4 电子束曝光 |
| 3.1.5 氩离子刻蚀 |
| 3.2 样品表征及测试 |
| 3.2.1 差示扫描量热法 |
| 3.2.2 X射线衍射仪 |
| 3.2.3 台阶仪 |
| 3.2.4 原子力显微镜 |
| 3.2.5 振动样品磁强计 |
| 3.2.6 铁电分析仪 |
| 3.2.7 物理性质测试系统 |
| 3.2.8 测试仪表 |
| 4 形状记忆合金相变应力对自旋阀磁电阻信号的调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 基底性能的表征 |
| 4.3.2 应力对自由层和被钉扎层磁性的调控 |
| 4.3.3 应力对自旋阀磁电阻性质的调控 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 柔性基底对薄膜垂直磁各向异性和垂直交换偏置的调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 垂直交换偏置效应的应力调控 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.3.1 垂直交换偏置对SOT驱动磁化翻转的影响 |
| 6.3.2 应力对垂直交换偏置场的调控 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 垂直磁各向异性和电流驱动磁化翻转行为的应力调控 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.3 结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 晶格应力对反铁磁异质结自旋输运行为的调控 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验方法 |
| 8.3 结果分析 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）Ni-Mn-Al基磁性形状记忆合金力学性能及弹热效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 形状记忆合金 |
| 1.2.1 马氏体相变 |
| 1.2.2 形状记忆效应 |
| 1.2.3 超弹性 |
| 1.3 弹热效应 |
| 1.4 弹热效应研究进展 |
| 1.4.1 传统形状记忆合金的弹热效应 |
| 1.4.2 磁性形状记忆合金的弹热效应 |
| 1.4.3 弹热制冷系统的发展 |
| 1.5 研究目的及内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 样品制备及性能表征 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 合金纽扣铸锭的制备 |
| 2.1.2 合金棒材的制备 |
| 2.1.3 热处理 |
| 2.2 样品性能表征 |
| 2.2.1 显微组织观察 |
| 2.2.2 X射线衍射分析 |
| 2.2.3 相变温度的测定 |
| 2.2.4 力学性能与弹热效应检测 |
| 第三章 Ni-Mn-Al合金力学性能及弹热效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 相变温度和晶格结构 |
| 3.3.2 微观结构和力学性能 |
| 3.3.3 弹热效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Ni-Co-Mn-Al、Ni-Fe-Mn-Al合金力学性能及弹热效应研究 |
| 4.1 Ni-Co-Mn-Al合金力学性能及弹热效应研究 |
| 4.2 引言 |
| 4.3 样品的制备与表征 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 相变温度和晶格结构 |
| 4.4.2 力学性能和弹热效应 |
| 4.5 Ni-Fe-Mn-Al合金力学性能及弹热效应研究 |
| 4.6 引言 |
| 4.7 样品的制备与表征 |
| 4.8 结果与讨论 |
| 4.8.1 晶格结构和相变温度 |
| 4.8.2 微观结构和力学性能 |
| 4.8.3 弹热效应 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 Fe、Co共掺杂Ni-Mn-Al合金力学性能及弹热效应研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品的制备与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 微观结构和晶格结构 |
| 5.3.2 相变温度和力学性能 |
| 5.3.3 弹热效应 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于形状记忆合金的变体机翼结构设计与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 、绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 形状记忆合金驱动的变体飞行器研究现状 |
| 1.2.1 形状记忆合金丝在变体机翼中的应用 |
| 1.2.2 形状记忆合金条带在航空领域的应用 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 、形状记忆合金的基本性能与参数测定 |
| 2.1 形状记忆合金的基本特性 |
| 2.1.1 形状记忆效应 |
| 2.1.2 超弹性 |
| 2.1.3 阻尼特性 |
| 2.1.4 热处理方法 |
| 2.1.5 形状记忆合金的种类 |
| 2.2 形状记忆合金的本构模型 |
| 2.2.1 Brinson本构模型描述 |
| 2.2.2 Brinson模型的增量形式 |
| 2.3 形状记忆合金性能参数测试 |
| 2.3.1 相变温度测试 |
| 2.3.2 弹性模量测试 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 、基于形状记忆合金条带的主动变形蒙皮力学性能研究 |
| 3.1 基于Brinson本构模型的形状记忆合金条带回复力矩计算 |
| 3.1.1 形状记忆合金条带回复过程力学分析 |
| 3.1.2 实验验证 |
| 3.2 形状记忆合金条带的超弹性力学特征 |
| 3.2.1 形状记忆合金材料超弹性力学模型 |
| 3.2.2 形状记忆合金条带受载过程力学分析 |
| 3.2.3 数值计算与结果分析 |
| 3.3 形状记忆合金条带与弹性基体集成的主动变形蒙皮力学性能分析 |
| 3.3.1 主动变形蒙皮原理设计 |
| 3.3.2 变刚度特性 |
| 3.3.3 等效刚度特性 |
| 3.3.4 等效刚度结果验证 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 、变体机翼翼型优化设计 |
| 4.1 基于Isight的变体翼型气动特性优化设计 |
| 4.1.1 翼型优化方法 |
| 4.1.2 翼型的参数化建模方法 |
| 4.1.3 气动特性计算与网格验证 |
| 4.1.4 多目标优化算法与结果 |
| 4.2 变体机翼结构设计与样件制备 |
| 4.3 基于形状记忆合金条带主动变形蒙皮变体机翼的有限元分析 |
| 4.3.1 无气动载荷下的机翼结构弯曲有限元分析 |
| 4.3.2 气动载荷下的机翼结构强度校核 |
| 4.4 翼型变形前后的气动特性比较 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 、变体机翼主动变形实验研究 |
| 5.1 控制原理与方案 |
| 5.2 控制系统设计 |
| 5.2.1 PWM脉冲调制原理 |
| 5.2.2 基于PID原理的控制方案设计 |
| 5.2.3 控制电路设计 |
| 5.3 变体机翼主动变形控制实验 |
| 5.3.1 实验内容 |
| 5.3.2 实验结果 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 、总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作内容 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）形状记忆合金点阵结构动静态力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 SMA相变机理及材料特性 |
| 1.2.1 相变微观机理 |
| 1.2.2 形状记忆效应 |
| 1.2.3 超弹性 |
| 1.2.4 SMA高阻尼特性 |
| 1.2.5 SMA的循环效应及疲劳和退化 |
| 1.2.6 温度对SMA弹性模量的影响 |
| 1.2.7 SMA应变率效应 |
| 1.3 SMA动态力学性能研究 |
| 1.3.1 SMA动态力学性能国内研究现状 |
| 1.3.2 SMA动态力学性能国外研究现状 |
| 1.4 多孔SMA结构力学性能的研究 |
| 1.5 本文主要内容 |
| 第二章 典型形状记忆合金本构模型 |
| 2.1 经典唯象本构模型 |
| 2.1.1 Tanaka本构模型 |
| 2.1.2 Liang-Rogers本构模型 |
| 2.1.3 Brinson本构模型 |
| 2.2 细观力学本构模型 |
| 2.3 宏观力学本构模型 |
| 2.3.1 形状记忆演化方程 |
| 2.3.2 形状记忆合金宏观力学本构方程 |
| 2.4 热力学本构方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 SMA点阵结构动静态力学实验研究 |
| 3.1 试件的制备 |
| 3.1.1 相变温度测试 |
| 3.1.2 SMA拉伸试件制备和参数测定 |
| 3.1.3 .SMA点阵结构制备 |
| 3.2 SMA点阵结构静态力学实验研究 |
| 3.2.1 实验环境温度 |
| 3.2.2 SMA金字塔点阵结构面外压缩实验 |
| 3.2.3 .不同应变率压缩加卸载 |
| 3.2.4 .SMA点阵结构热恢复性能研究 |
| 3.2.5 SMA点阵结构压缩理论计算 |
| 3.2.6 SMA点阵结构能量吸收特性 |
| 3.2.7 SMA点阵结构吸能与文献对比 |
| 3.3 SMA点阵结构的动态压缩实验 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 冲击压缩实验及讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SMA点阵结构仿真研究 |
| 4.1 ANSYS软件简介 |
| 4.2 SMA本构模型 |
| 4.2.1 ANSYS中 SME本构关系 |
| 4.2.2 参数的测量 |
| 4.3 SMA点阵结构静态性能仿真研究 |
| 4.3.1 模型建立 |
| 4.3.2 拉伸实验仿真 |
| 4.3.3 SMA点阵结构压缩及热恢复仿真研究 |
| 4.4 SMA点阵结构动态力学性能仿真 |
| 4.4.1 模型建立 |
| 4.4.2 冲击试验结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 SMA点阵结构的优化设计 |
| 5.1 基于Workbench的优化设计 |
| 5.1.1 中心组合设计 |
| 5.1.2 响应面分析中的Kriging算法 |
| 5.1.3 多目标驱动理论 |
| 5.2 SMA点阵结构在动态载荷下的优化设计 |
| 5.3 SMA点阵结构在静态载荷下的优化设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
（5）铁磁形状记忆合金薄膜材料局域磁、力性能表征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 形状记忆合金材料简介 |
| 1.1.1 形状记忆合金概念及特点 |
| 1.1.2 形状记忆合金材料的制备 |
| 1.2 Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金概述 |
| 1.2.1 Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金结构 |
| 1.2.2 Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金的相变 |
| 1.3 形状记忆合金的磁、力性能表征现状 |
| 1.3.1 形状记忆合金磁性表征 |
| 1.3.2 形状记忆合金力学性能表征 |
| 1.4 论文选题依据及主要内容 |
| 1.4.1 论文选题依据 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 |
| 第2章 实验表征方法 |
| 2.1 微结构表征方法 |
| 2.1.1 X射线衍射(XRD)测试 |
| 2.1.2 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
| 2.1.3 原子力显微镜(AFM)测试 |
| 2.2 磁性能表征 |
| 2.2.1 振动样品强磁计(VSM)测试 |
| 2.2.2 磁力显微镜(MFM)测试 |
| 2.2.3 磁信号准确性测试 |
| 2.3 力学性能表征 |
| 2.3.1 单点测试原理 |
| 2.3.2 AM-FM测试原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Ni-Mn-Ga合金薄膜局域相变形貌表征研究 |
| 3.1 样品结构及成分分析 |
| 3.2 室温下Ni-Mn-Ga合金薄膜局域形貌 |
| 3.3 温度对Ni-Mn-Ga合金薄膜局域形貌的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ni-Mn-Ga合金薄膜局域磁性能表征研究 |
| 4.1 室温下Ni-Mn-Ga合金薄膜的磁畴结构 |
| 4.2 温度对Ni-Mn-Ga合金薄膜磁性能的影响 |
| 4.2.1 温度对Ni-Mn-Ga合金薄膜宏观磁性的影响 |
| 4.2.2 温度驱动Ni-Mn-Ga合金薄膜局域磁畴结构演变 |
| 4.3 外加磁场调控磁畴结构 |
| 4.3.1 易磁化轴的确定 |
| 4.3.2 磁畴记忆存储效应 |
| 4.3.3 VFM调控磁畴结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Ni-Mn-Ga合金薄膜局域力学表征 |
| 5.1 Ni-Mn-Ga合金薄膜马氏体结构单点测试 |
| 5.2 Ni-Mn-Ga合金薄膜局域AM-FM测试 |
| 5.2.1 不同取向马氏体局域模量测试 |
| 5.2.2 温度对Ni-Mn-Ga合金薄膜局域力学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）基于形状记忆合金驱动的自调节流道冷板设计（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 研究目的及意义 |
| 1.2 冷板冷却技术研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 形状记忆合金的应用研究 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.1 国内外研究评述 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 自适应冷板方案设计 |
| 2.1 液冷冷板概述 |
| 2.2 自适应冷板整体方案设计 |
| 2.2.1 自适应冷板设计构想 |
| 2.2.2 自适应冷板结构方案设计 |
| 2.2.3 自适应冷板流量调节方案设计 |
| 2.3 自适应冷板流道设计 |
| 2.3.1 分形理论 |
| 2.3.2 树状分形流道设计方法 |
| 2.3.3 自适应冷板结构参数设计 |
| 2.4 形状记忆合金驱动器设计 |
| 2.4.1 形状记忆效应 |
| 2.4.2 形状记忆合金本构模型 |
| 2.4.3 形状记忆合金驱动器 |
| 2.4.4 驱动器受力分析 |
| 2.4.5 形状记忆合金螺旋弹簧设计 |
| 2.4.6 形状记忆合金驱动器设计实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 自适应冷板仿真研究 |
| 3.1 数值研究概述 |
| 3.1.1 计算流体动力学简介 |
| 3.1.2 数值研究理论基础 |
| 3.1.3 ANSYS Fluent仿真环境 |
| 3.2 自适应冷板仿真模型的建立 |
| 3.2.1 阀体运动的动网格等效模拟 |
| 3.2.2 UDF控制函数开发 |
| 3.2.3 求解方法及边界条件设置 |
| 3.2.4 网格无关性验证 |
| 3.3 自适应冷板仿真验证 |
| 3.3.1 自适应冷板性能初探 |
| 3.3.2 改变热源功率的影响 |
| 3.3.3 改变热源分布的影响 |
| 3.4 自适应冷板的改进方案 |
| 3.4.1 改进方案的提出 |
| 3.4.2 改进方案与原始方案的对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 自适应冷板实验验证 |
| 4.1 自适应冷板实验系统 |
| 4.1.1 实验系统概述 |
| 4.1.2 冷板的设计加工 |
| 4.1.3 驱动元件设计 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.2.1 实验步骤 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）Ni-Mn基Heusler合金块体和薄膜的磁电性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ni-Mn基 Heusler磁性形状记忆合金的相关物理效应 |
| 1.2.1 Ni-Mn基 Heusler合金的结构 |
| 1.2.2 磁热效应 |
| 1.2.3 磁电阻效应 |
| 1.2.4 磁致应变效应 |
| 1.3 Ni-Mn-Sn磁性形状记忆合金的研究现状 |
| 1.3.1 掺杂元素对马氏体转变的影响 |
| 1.3.2 合金成分对马氏体转变的影响 |
| 1.3.3 改变合金制备方法对马氏体转变的影响 |
| 1.4 Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金薄膜研究现状 |
| 1.4.1 Ni-Mn-Ga薄膜的研究现状 |
| 1.4.2 Ni-Mn-Ga薄膜中的反常霍尔效应 |
| 1.5 选题的意义和研究内容 |
| 1.5.1 选题的意义 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 第二章 样品制备及性能表征 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 块材样品制备 |
| 2.1.2 薄膜样品制备 |
| 2.2 性能表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 振动样品磁强计(VSM) |
| 第三章 Mn_(46.5)Ni_(43)Sn_(10.5-x)Al_x(x=0.5,1.5,2.5)合金微观结构、马氏体相变以及磁制冷能力研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 能谱分析 |
| 3.3 Mn_(46.5)Ni_(43)Sn_(10.5-x)Al_x(x=0.5,1.5,2.5)合金室温下X射线衍射 |
| 3.4 Mn_(46.5)Ni_(43)Sn_(10.5-x)Al_x(x=0.5,1.5,2.5)合金马氏体转变温度及居里温度 |
| 3.5 外加磁场对马氏体转变的影响 |
| 3.6 Mn_(46.5)Ni_(43)Sn_(10.5-x)Al_x(x=0.5,1.5,2.5)合金的磁性能 |
| 3.6.1 Mn_(46.5)Ni_(43)Sn_(10)Al_(0.5) 合金等温磁化曲线分析和制冷能力分析 |
| 3.6.2 Mn_(46.5)Ni_(43)Sn_9Al_(1.5) 合金等温磁化曲线分析和制冷能力分析 |
| 3.6.3 Mn_(46.5)Ni_(43)Sn_8Al_(2.5) 合金等温磁化曲线分析和制冷能力分析 |
| 3.6.4 Mn_(46.5)Ni_(43)Sn_(10.5-x)Al_x(x=0.5,1.5,2.5)合金磁热效应对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 Ni-Mn-Ga薄膜微观结构、马氏体相变、磁电阻以及反常霍尔效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 扫描电镜图分析 |
| 4.3 Ni-Mn-Ga薄膜马氏体转变温度及居里温度 |
| 4.4 Ni-Mn-Ga薄膜的磁性能 |
| 4.5 Ni-Mn-Ga薄膜的磁电阻特性 |
| 4.6 Ni-Mn-Ga薄膜中的反常霍尔效应 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（8）基于形状记忆合金的自复位偏心支撑钢框架滞回性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 钢框架-支撑结构国内研究动态 |
| 1.3 钢框架-支撑结构国外研究动态 |
| 1.4 研究的目的和意义 |
| 1.5 研究的内容和方法 |
| 第2章 形状记忆合金-偏心支撑钢框架性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 SMA的主要特性 |
| 2.2.1 形状记忆特性 |
| 2.2.2 阻尼特性 |
| 2.3 SMA的本构模型 |
| 2.3.1 单晶理论本构模型 |
| 2.3.2 数学型本构模型 |
| 2.3.3 唯象理论本构模型 |
| 2.3.4 细观力学本构模型 |
| 2.4 自复位偏心支撑钢框架结构有限元模拟 |
| 2.4.1 结构模型和单元选取 |
| 2.4.2 材料力学性能和网格划分 |
| 2.4.3 荷载选取和约束条件 |
| 2.4.4 求解选项设置 |
| 2.5 模拟结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 能量耗散梁段长度对自复位偏心支撑钢框架性能的影响 |
| 3.1 有限元模型的建立 |
| 3.1.1 模型结构 |
| 3.1.2 破坏准则 |
| 3.2 模拟结果与分析 |
| 3.2.1 自复位框架的强度与刚度 |
| 3.2.2 自复位框架的等效黏滞阻尼比 |
| 3.2.3 自复位框架的延性 |
| 3.2.4 自复位框架的复位能力 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 普通与自复位偏心支撑钢框架结构滞回性能比较 |
| 4.1 模拟结果对比 |
| 4.1.1 滞回曲线 |
| 4.1.2 应力分布 |
| 4.1.3 骨架曲线及延性 |
| 4.1.4 刚度退化 |
| 4.1.5 能量耗散能力 |
| 4.1.6 自复位效果 |
| 4.2 能量耗散梁段材料建议 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）形状记忆合金鼓包力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 形状记忆合金发展 |
| 1.3 NiTi合金基本特性 |
| 1.3.1 NiTi合金微观相变过程 |
| 1.3.2 形状记忆效应 |
| 1.3.3 超弹性效应 |
| 1.3.4 其他特性 |
| 1.4 形状记忆合金应用现状 |
| 1.4.1 形状记忆合金在航空航天领域中的应用 |
| 1.4.2 形状记忆合金在生物医疗上应用 |
| 1.4.3 形状记忆合金在机器人领域中应用 |
| 1.4.4 基于形状记忆合金的振动控制 |
| 1.4.5 其他应用 |
| 1.5 鼓包式结构在航空航天领域中的应用 |
| 1.5.1 无附面层隔道超声速进气道 |
| 1.5.2 激波控制鼓包 |
| 1.6 论文的研究内容及内容安排 |
| 第二章 形状记忆合金二维条带模型建模及有限元分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 形状记忆合金二维条带热力学模型 |
| 2.2.1 热激励响应 |
| 2.2.2 形状记忆合金本构关系建模 |
| 2.2.3 马氏体相变演化 |
| 2.2.4 切向刚度张量以及应力迭代 |
| 2.3 形状记忆合金热力学响应有限单元法基本理论 |
| 2.3.1 形状记忆合金热力学响应虚功原理表述 |
| 2.3.2 三维八节点形状记忆合金耦合单元 |
| 2.3.3 基于哑单元结果后处理方法 |
| 2.4 形状记忆合金条带双向记忆效应测试 |
| 2.4.1 实验装置 |
| 2.4.2 测试结果 |
| 2.5 结果验证 |
| 2.5.1 最大可回复相变应变 |
| 2.5.2 仿真结果与对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 三维形状记忆合金本构模型理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 形状记忆合金三维本构模型 |
| 3.3 形状记忆合金材料子程序 |
| 3.3.1 形状记忆合金本构增量形式 |
| 3.3.2 形状记忆合金材料子程序计算流程 |
| 3.3.3 形状记忆合金子程序变量说明 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 固定边界条件下三维形状记忆合金鼓包制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 形状记忆合金材料热力学参数测试 |
| 4.2.1 相变温度测试 |
| 4.2.2 静态力学拉伸测试 |
| 4.3 形状记忆合金训练方法 |
| 4.4 形状记忆合金鼓包训练装置系统 |
| 4.4.1 训练加载约束装置 |
| 4.4.2 温度控制系统 |
| 4.4.3 系统集成及温度控制效果测试 |
| 4.5 形状记忆合金鼓包的训练 |
| 4.5.1 形状记忆合金鼓包制备 |
| 4.5.2 形状记忆合金鼓包训练 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 三维形状记忆合金鼓包热力学响应行为分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 形状记忆合金鼓包有限元仿真 |
| 5.2.1 最大可恢复应变 |
| 5.2.2 形状记忆合金鼓包仿真模型 |
| 5.2.3 形状记忆合金鼓包仿真结果 |
| 5.3 形状记忆合金鼓包性能测试 |
| 5.3.1 无外载条件下形状记忆合金鼓包性能测试 |
| 5.3.2 外载荷加载条件下形状记忆合金鼓包双向记忆效应测试 |
| 5.4 非均匀温度场下形状记忆合金鼓包热力学响应 |
| 5.4.1 低速流场下形状记忆合金鼓包表面温度场分布 |
| 5.4.2 鼓包表面非均匀温度场拟合 |
| 5.4.3 仿真模型及边界条件设置 |
| 5.4.4 非均匀温度场下形状记忆合金鼓包热力学响应仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于形状记忆合金的激波控制鼓包 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 鼓包激波控制原理 |
| 6.3 基于形状记忆合金的自适应激波控制鼓包设计 |
| 6.3.1 基于形状记忆合金三维自适应激波控制鼓包模型设计 |
| 6.3.2 基于形状记忆合金的激波控制鼓包有限元模型 |
| 6.4 基于形状记忆合金的激波控制鼓包对流场的控制效果 |
| 6.4.1 计算网格模型及方法验证 |
| 6.4.2 气动特性计算结果与分析 |
| 6.5 激波控制鼓包驱动温度优化 |
| 6.5.1 形状记忆合金鼓包最优驱动温度计算过程 |
| 6.5.2 结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 主要工作总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）基于记忆合金驱动的仿生水母设计及实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状的不足 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第2章 形状记忆合金性能分析 |
| 2.1 智能驱动器材料分类 |
| 2.1.1 IPMC人工肌肉驱动器 |
| 2.1.2 压电体材料 |
| 2.1.3 磁致伸缩材料 |
| 2.1.4 形状记忆合金 |
| 2.2 形状记忆合金的分类 |
| 2.3 记忆合金本构模型 |
| 2.3.1 Tanaka模型 |
| 2.3.2 Rogers模型 |
| 2.3.3 Brinson模型 |
| 2.4 热力学分析 |
| 2.4.1 记忆合金热力学方程 |
| 2.4.2 记忆合金温度响应结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 仿生水母的结构设计 |
| 3.1 仿生水母的主体结构 |
| 3.1.1 水母的生物结构 |
| 3.1.2 仿生水母结构设计思路 |
| 3.1.3 仿生水母结构 |
| 3.1.4 记忆合金弹簧驱动部件的设计 |
| 3.2 仿生水母的结构参数 |
| 3.3 仿生水母的模型装配体 |
| 3.4 重心浮心的计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 仿生水母动力学分析 |
| 4.1 水母运动过程描述 |
| 4.2 仿生水母的运动周期描述 |
| 4.3 仿生水母的动力学仿真分析 |
| 4.4 仿生水母的运动模型 |
| 4.4.1 仿生水母的体内含水体积变化 |
| 4.4.2 仿生水母的推进力 |
| 4.4.3 仿生水母运动仿真结果 |
| 4.5 仿生水母运动性能分析优化 |
| 4.5.1 计算流体力学求解过程 |
| 4.5.2 仿生水母控制方程 |
| 4.5.3 物理模型的建立和网格的划分 |
| 4.5.4 Fluent流体计算 |
| 4.5.5 计算结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 仿生水母的控制设计与实验 |
| 5.1 仿生水母的实物外型 |
| 5.2 仿生水母的控制系统 |
| 5.2.1 仿生水母的控制器模型 |
| 5.2.2 闭环控制及仿真验证 |
| 5.3 仿生水母的驱动系统 |
| 5.3.1 记忆合金的驱动方式 |
| 5.3.2 主控芯片的选择及最小系统 |
| 5.3.3 驱动电路的设计 |
| 5.4 仿生水母实验 |
| 5.4.1 控制平台的搭建 |
| 5.4.2 仿生水母的实验流程 |
| 5.5 实验过程分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的文章和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、形状记忆合金存储器（论文参考文献）
- [1]自旋电子器件的应力调控研究[D]. 王梦溪. 北京科技大学, 2021(02)
- [2]Ni-Mn-Al基磁性形状记忆合金力学性能及弹热效应研究[D]. 曹婷. 太原理工大学, 2020(07)
- [3]基于形状记忆合金的变体机翼结构设计与实验研究[D]. 杨金川. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [4]形状记忆合金点阵结构动静态力学性能研究[D]. 褚少阳. 哈尔滨工程大学, 2020(08)
- [5]铁磁形状记忆合金薄膜材料局域磁、力性能表征研究[D]. 王永强. 湘潭大学, 2019(02)
- [6]基于形状记忆合金驱动的自调节流道冷板设计[D]. 张景. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [7]Ni-Mn基Heusler合金块体和薄膜的磁电性能研究[D]. 李帆. 太原科技大学, 2019(04)
- [8]基于形状记忆合金的自复位偏心支撑钢框架滞回性能分析[D]. 闫文静. 燕山大学, 2018(05)
- [9]形状记忆合金鼓包力学特性研究[D]. 郝林. 南京航空航天大学, 2018
- [10]基于记忆合金驱动的仿生水母设计及实现[D]. 林希元. 哈尔滨工程大学, 2017(06)