基于形状记忆合金的超弹性复合板驱动与回复响应研究

摘要

为研究基于形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)的超弹性复合板驱动与回复响应,开展了一系列NiTi丝/硅橡胶复合材料板的弯曲-回复实验,通过对比不同结构形式的复合板在不同温度条件下的加卸载力-位移曲线,分析、探讨了NiTi丝直径、排布和组分占比对这类超弹性复合体系驱动-回复性能的影响及温度作用机理。立足于实验结果,在现有水平下提出了一种SMA与橡胶材料复合制作、通电加热式驱动、响应时间短的可折叠/展开翼板。研究结果表明,温度诱发的SMA内部相变可充分发挥其形状记忆效应,且同一温度下,合金丝直径、数量和体积分数占比的增加均会改善SMA/橡胶复合材料板的驱动-回复性能。在复合板承受弯曲加卸载的过程中,橡胶基体应变能的储存与释放是促成整个体系变形回复的重要因素,这一作用在低温状态,即SMA并未体现出形状记忆效应时尤其显著。