形状記憶合金及びその接合部の機械的性質に関する研究

形状记忆合金及其接头力学性能研究

• 批准号: 61550086
• 负责人: 戸伏 壽昭
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Aichi Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 1988
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550086/
• 关键词: 形状記憶合金; 形状記憶効果; 変態擬弾性; Ti-Ni合金; 抵抗溶接; 熱・力学サイクル特性; 形状記憶合金熱エンジン; 応力誘起マルテンサイト変態; TiNi合金; マルテンサイト変態; 熱サイクル特性; 固体熱エンジン

形状記憶合金及びその接合部の機械的性質の研究として、加熱冷却と負荷除荷の繰り返し熱・力学サイクルに対する形状記憶効果と変態擬弾性のサイクル依存性を検討した。実験は、直線に形状記憶処理したTi-Ni合金線材の試験片の単軸引張りについて、熱処理温度、最大ひずみおよび環境温度の実験条件を変えて行った。この試験により得られた主な知見は次の通りである。(1)応力の小さい範囲で生じるR相変態は、熱・力学サイクルの繰返しに対して、最大ひずみの小さい場合には安定している。(2)応力誘起マルテンサイト変態による降伏応力は、熱・力学サイクルの繰り返し数が大きくなるにつれて低下する。(3)形状記憶効果で回復するひずみは、20サイクル以降はほぼ一定値を示す。各サイクルの終了後に生じる残留ひずみは、繰り返し数と共に徐々に増加する。(4)変態擬弾性域では、繰り返し数と共に応力誘起マルテンサイト変態および逆変態の降伏応力は減少する。(5)回復ひずみにエネルギ散逸ひずみエネルギは、サイクルの増加により徐々に減少し、一定値に近づく傾向を示す。(6)熱・力学的考慮による構成式で形状記憶合金の応力-ひずみ-温度関係は表せる。(7)応力-ひずみ関係は、初期の繰返し次降は安定する。(8)抵抗溶接による静的強さに関しては、母材の強度の約50%であり、実用化の見通しが得られた。(9)最大ひずみ1〜2%の下での熱・力学サイクル数が30回までは、形状記憶合金線材と溶接線材についての形状記憶効果の差異は小さい。溶接線材に関して、繰返しを受ける場合の形状記憶効果については母材・溶接部・熱撮影部の集合体としての検討が必要である。(10)形状記憶合金熱エンジンによるコイルばねの繰返し特性試験により、コイルばねの素線の表面部で変態が生じるようになると、ばねの特性が変化する。(11)コイルばねの疲労試験により、破断繰返し数はねじりひずみ範囲と共に小さくなる。

Shape memory alloy and び そ の joints の mechanical properties の research と し て, と cooling/heating load in addition to the Dutch の Qiao り return し thermal, mechanical サ イ ク ル に す seaborne る shape memory unseen fruit と quasi - state 弾 sex の サ イ ク ル dependency を beg し 検 た. Be 験 は, linear に shape memory 処 し た Ti - Ni alloy wire の test piece の 単 shaft extension and り に つ い て, hot 処 temperature, maximum ひ ず み お よ び environment temperature の be を 験 conditions - え て line っ た. The <s:1> <s:1> experiment によ によ acquires られた main な knowledge な secondary によ general <s:1> である である. の the small power (1) 応 さ い van 囲 で raw じ る は - R phase state, thermal, mechanical サ イ ク ル の Qiao return し に し seaborne て, maximum ひ ず み の small さ い occasions に は settle し て い る. (2) 応 force induced マ ル テ ン サ イ ト - state に よ る subjugate は 応 force, heat, mechanical サ イ ク ル の Qiao り return が し number big き く な る に つ れ て low す る. (3) The effect of shape memory で returns to するひずみ するひずみ, 20サ サ <s:1> を を を decreases to a certain value を shows す. After the サ, <s:1>, <s:1>, and <s:1> ends, the number of に, じる, remaining ひずみ, and ひずみ, and the total number of returns と gradually 々に increased する. (4) - state proposed 弾 domain で は, Qiao り return し number と altogether に 応 force induced マ ル テ ン サ イ ト - state お よ び inverse - state の subjugate 応 force は reduce す る. (5) reply ひ ず み に エ ネ ル ギ dissipative ひ ず み エ ネ ル ギ は, サ イ ク ル の raised plus に よ り xu 々 に reducing し, on a certain numerical に nearly づ く tendency を す. (6) Thermal and mechanical considerations による composition formula で shape memory alloy 応 force-ひ ずみ- temperature relationship table せる. (7) The 応 force -ひずみ is related to ひずみ, and in the early stage, the otokusho returns to the otokusho, which then descends and stabilizes する. (8) The strength of resistance to welding による static is さに related to the <s:1> て て of the base material, the <s:1> strength <e:1> of the base material is about 50%であ, and the practical application <s:1> is generally <s:1> が られた. (9) the biggest ひ ず み 1 ~ 2% の で の thermal, mechanical サ イ ク ル が 30 back ま で は, shape memory alloy wire と dissolves wire に つ い て の は less difference shape memory unseen fruit の さ い. Dissolves wire に masato し て, Qiao return し を by け る occasions の shape memory unseen fruit に つ い て は parent metal, dissolves department, hot piece of shadow of の aggregate と し て の beg が 検 necessary で あ る. (10) shape memory alloy hot エ ン ジ ン に よ る コ イ ル ば ね の Qiao return し characteristics test に よ り, コ イ ル ば ね の plain wire department で の surface state - born が じ る よ う に な る と, ば ね の features が variations change す る. (11)コ ばね ばね ばね the exhausting labor experiment によ によ, the number of broken covariance returns ねじ ねじ ひずみ the 囲と range 囲と is に small さくなる.

项目成果

戸田 正直: 電子情報通信学会誌. VOL70-NO.9. 909-913 (1987)

Masanao Toda：电子、信息和通信工程师学会杂志 VOL70-NO.9 (1987)。

田中喜久昭: 第31回材料研究連合講演概要集. 870-12. 34-35 (1987)

田中菊明：第 31 届材料研究联盟讲座摘要集 870-12（1987）。

勝野 祐人: 日本機械学会講演概要集. 870-12. 36-37 (1987)

Yuto Katsuno：日本机械工程师学会讲座摘要 870-12（1987）。

K.Tanaka.: Proc. of The 31st Japan Cong. on Materials Res.51-56 (1988)

K.Tanaka.：Proc。

伊藤広道: 日本機械学会講演概要集. 860-10. 63-64 (1986)

伊藤弘道：日本机械工程师学会讲座摘要 860-10（1986）。