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新型形状记忆合金阻尼器的试验研究 被引量：39
1
作者 倪立峰 李秋胜 +1 位作者 李爱群 韩玉林 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2002年第3期145-148,共4页
本文在对形状记忆合金 (SMA)的力学性能研究的基础上 ,设计和制造出一种性能良好的SMA阻尼器 ,介绍了其工作原理及有关试验结果 ,将该阻尼器安装在斜拉桥模型上 ,进行了斜拉桥模型振动试验。试验结果表明该阻尼器的耗能效果明显 。
关键词 形状记忆合金 超弹性 阻尼器 振动控制 SMA 工程结构
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仿蚯蚓蠕动微机器人及控制系统 被引量：20
2
作者 马建旭 李明东 +1 位作者 包志军 王爱平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第7期855-857,861,共4页
在研究蚯蚓运动机理的基础上，提出一种适用于微小软管移动的仿蚯蚓蠕动式微机器人．该机器人分为三个柔性单元体，每个柔性单元体主要由一对绝缘板、两板之间相连的三根形状记忆合金（ＳＭＡ）元件、充入空气将ＳＭＡ等加以封闭的橡胶... 在研究蚯蚓运动机理的基础上，提出一种适用于微小软管移动的仿蚯蚓蠕动式微机器人．该机器人分为三个柔性单元体，每个柔性单元体主要由一对绝缘板、两板之间相连的三根形状记忆合金（ＳＭＡ）元件、充入空气将ＳＭＡ等加以封闭的橡胶囊组成．在ＳＭＡ的形状记忆效应和橡胶气囊的综合作用下，柔性单元体可实现蚯蚓各节相类似的运动，从而实现微机器人蠕动式前进．研制了该机器人的控制系统，并进行了简单的试验．理论和试验表明，该机器人既能满足柔软性、安全性要求，且结构原理新颖，又具有其他微机器人无法比拟的优势． 展开更多
关键词 机器人 微电子机械系统 控制系统 仿蚯蚓蠕动
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一种新型SMA阻尼器的试验和数值模拟研究 被引量：27
3
作者 李宏男 钱辉 +1 位作者 宋钢兵 高东伟 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期179-184,共6页
利用超弹性SMA丝的耗能能力和自复位能力，提出了一种新型的SMA阻尼器，试验研究了该阻尼器在循环荷载作用下不同位移幅值、不同加载频率和不同初始位移条件下的力学性能，并通过建立的理论模型对阻尼器的力学性能进行了数值模拟。研究... 利用超弹性SMA丝的耗能能力和自复位能力，提出了一种新型的SMA阻尼器，试验研究了该阻尼器在循环荷载作用下不同位移幅值、不同加载频率和不同初始位移条件下的力学性能，并通过建立的理论模型对阻尼器的力学性能进行了数值模拟。研究结果表明：该新型SMA阻尼器在循环荷载作用下形成稳定的滞回曲线，具有良好的耗能能力和自复位能力;阻尼器的性能可通过调节超弹性SMA丝的初始应变而改变，以满足工程的需要;动力荷载（0．5～2Hz）频率对阻尼器的耗能能力和等效阻尼比影响不大，而恢复力和割线刚度随频率增加而略微增大;数值模拟结果和试验结果吻合较好，建立的理论模型可以对SMA阻尼器进行理论分析。 展开更多
关键词 形状记忆合金 阻尼器 超弹性 振动控制 消能减震体系
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一种新型自复位SMA-剪切型铅阻尼器的试验及其数值分析 被引量：22
4
作者 刘明明 李宏男 付兴 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期52-57,67,共7页
利用形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)的超弹性以及金属铅的屈服耗能特性,开发出一种新型复合耗能自复位阻尼器,由形状记忆合金丝、剪切型铅块以及复位弹簧组成,其特点是结构简单、制作方便,同时具有高耗能及自复位功能。制作了... 利用形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)的超弹性以及金属铅的屈服耗能特性,开发出一种新型复合耗能自复位阻尼器,由形状记忆合金丝、剪切型铅块以及复位弹簧组成,其特点是结构简单、制作方便,同时具有高耗能及自复位功能。制作了阻尼器模型,并进行了力学试验,研究了在循环荷载作用下不同加载速率、不同位移幅值对其力学性能的影响。建立阻尼器的力学模型对其进行了数值模拟,结果表明:新型阻尼器在循环荷载作用下滞回性能稳定,利用形状记忆合金与铅同时工作耗能,阻尼器具有良好的耗能能力;复位弹簧的设置能使阻尼器具有良好的自复位能力;数值模拟结果与试验结果吻合较好,验证了力学模型的正确性。 展开更多
关键词 结构振动控制 自复位阻尼器 形状记忆合金 剪切型铅 复位弹簧 数值模拟
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形状记忆合金力学行为与应用综述 被引量：22
5
作者 杨建楠 黄彬 +4 位作者 谷小军 王骏 张亚辉 朱继宏 张卫红 《固体力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期345-375,共31页
论文对形状记忆合金的特性、本构模型及其在不同领域中的应用进行了综述.分析了形状记忆合金材料和力学特性及其在智能结构中的应用.介绍了现有微观、介观和宏观本构模型描述形状记忆合金热力学行为的方法和特点.详细阐述了形状记忆合... 论文对形状记忆合金的特性、本构模型及其在不同领域中的应用进行了综述.分析了形状记忆合金材料和力学特性及其在智能结构中的应用.介绍了现有微观、介观和宏观本构模型描述形状记忆合金热力学行为的方法和特点.详细阐述了形状记忆合金在不同领域的应用现状,特别总结了结构优化技术在提升智能结构性能方面的应用,分析了当前形状记忆合金研究中存在的问题,并对其在智能结构中的关键技术与未来发展方向进行了探讨. 展开更多
关键词 形状记忆合金 本构模型 结构优化 智能结构
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振动控制的发展及趋势 被引量：10
6
作者 李华英 李贵荣 《云南农业大学学报》 CAS CSCD 2001年第1期77-81,共5页
描述了振动控制的主要发展过程及最新发展动向 ,介绍了机敏材料与智能结构 ,主动与半主动振动控制和杂合技术 ,同时还指出新的研究方向 :形状记忆合金在振动控制研究的应用研究。
关键词 振动控制 机敏材料 机敏结构 杂合技术 形状记忆合金 主动控制 半主动控制
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基于塑性理论的形状记忆合金本构模型、试验和数值模拟 被引量：20
7
作者 钱辉 李宏男 +1 位作者 宋钢兵 赵大海 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1114-1118,共5页
通过拉伸试验,研究了超弹性形状记忆合金(SMA)丝在不同应变幅值反复加卸载条件下的滞回变形行为。在测得试验数据的基础上,针对目前广泛使用的SMA Graesser&amp;Cozzarelli模型仅描述了小应变情况下SMA特性,而在大应变下SMA马氏体... 通过拉伸试验,研究了超弹性形状记忆合金(SMA)丝在不同应变幅值反复加卸载条件下的滞回变形行为。在测得试验数据的基础上,针对目前广泛使用的SMA Graesser&amp;Cozzarelli模型仅描述了小应变情况下SMA特性,而在大应变下SMA马氏体的硬化特性不能得到描述的问题,提出了修正的SMA本构模型,并把模型拟合结果和实验数据进行了比较分析。结果表明,模型数值拟合结果和试验数据吻合很好,可以很好地描述SMA在不同应变幅值下的应力-应变关系;且模型形式简单,概念明确,参数容易得到,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 形状记忆合金 形状记忆效应 超弹性 本构模型
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NiTi形状记忆合金沙蚀磨损的机敏行为 被引量：18
8
作者 徐久军 严立 +3 位作者 朱新河 严志军 杨胜 杨大智 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期188-191,共4页
研究了Ti 50 .94%Ni(摩尔分数 )形状记忆合金的耐磨性 ,试验温度为 70℃ ,砂水比为 0 .2 ,累计磨损时间 30h。结果表明 ,NiTi合金表现出良好的耐磨性 ,扫描电镜仅观察到轻微的磨损。采用四棱锥金刚石压头模拟砂粒与试样的接触过程 ,并... 研究了Ti 50 .94%Ni(摩尔分数 )形状记忆合金的耐磨性 ,试验温度为 70℃ ,砂水比为 0 .2 ,累计磨损时间 30h。结果表明 ,NiTi合金表现出良好的耐磨性 ,扫描电镜仅观察到轻微的磨损。采用四棱锥金刚石压头模拟砂粒与试样的接触过程 ,并用原子力显微镜对压痕进行定量研究 ,观察发现 ,NiTi合金压痕呈星形 ,反映出明显的弹性变形特征 ,说明材料应力应变非线性关系和伪弹性变形行为对砂蚀磨损耐磨性具有重要贡献 ,进一步证明形状记忆合金的机敏摩擦学特性。 展开更多
关键词 形状记忆合金 砂蚀磨损 机敏摩擦学特性
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新型多维形状记忆合金阻尼器的试验研究 被引量：20
9
作者 孙彤 李宏男 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期178-185,共8页
利用形状记忆合金设计了一种新型多维SMA阻尼器,该阻尼器能够将扭转运动转化为阻尼丝拉伸,从而提供拉压及扭转方向阻尼,该文详细介绍了该装置的构造及工作原理。试验研究了加载幅值、加载频率和初始应变对该阻尼器力学性能的影响,并采... 利用形状记忆合金设计了一种新型多维SMA阻尼器,该阻尼器能够将扭转运动转化为阻尼丝拉伸,从而提供拉压及扭转方向阻尼,该文详细介绍了该装置的构造及工作原理。试验研究了加载幅值、加载频率和初始应变对该阻尼器力学性能的影响,并采用改进的Graesser-Cozzarelli模型建立了阻尼器的理论模型,分别对其拉伸和扭转力学性能进行了数值模拟。结果表明,不同工况下的数值模拟结果与试验结果均吻合较好,验证了理论模型的有效性。 展开更多
关键词 消能减震 结构振动控制 阻尼器 形状记忆合金 超弹性
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镍钛形状记忆合金丝的性能测试分析 被引量：8
10
作者 熊克 陶宝祺 何存富 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期464-469,共6页
　从形状记忆合金（ Ｓ Ｍ Ａ）的性能测试和智能材料与结构研究的角度出发，论述了 Ｓ Ｍ Ａ 驱动元件的应力、应变、温度和相变之间的测试关系，并通过分阶段和不同的变量组合，对直径０．５ｍ ｍ 的 Ｎｉ Ｔｉ Ｓ Ｍ Ａ 丝（ Ｎ... 　从形状记忆合金（ Ｓ Ｍ Ａ）的性能测试和智能材料与结构研究的角度出发，论述了 Ｓ Ｍ Ａ 驱动元件的应力、应变、温度和相变之间的测试关系，并通过分阶段和不同的变量组合，对直径０．５ｍ ｍ 的 Ｎｉ Ｔｉ Ｓ Ｍ Ａ 丝（ Ｎｉ４９．２％ ａｔ Ｔｉ）的基本驱动特性进行了系统的测试分析，测试内容主要集中于相变温度、自由状态下的最大回复应变、约束状态下的回复应力等。结果表明， Ｎｉ Ｔｉ Ｓ Ｍ Ａ 丝的应力应变温度关系呈现出高度的非线性，环境温度和外加应力是影响 Ｎｉ Ｔｉ丝性能的主要因素，外载荷将使相变温度升高；约束回复中，随着约束应变量的增大和温度的升高， Ｎｉ Ｔｉ丝的回复应力也增大。该测试结果为更好地监测和控制 Ｎｉ Ｔｉ Ｓ Ｍ Ａ 的驱动行为、设计 Ｓ Ｍ Ａ 驱动元件提供了参考依据。 展开更多
关键词 形状记忆合金 测试分析 智能材料 镍钛
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形状记忆合金材料的发展及应用 被引量：14
11
作者 朱春华 梁建明 余秀萍 《河北建筑工程学院学报》 CAS 2003年第2期13-14,共2页
形状记忆合金由于其特有的形状记忆性能,发展很快,在宇航、机械、电气、医疗卫生、日常生活等方面得到了广泛的应用.
关键词 形状记忆合金 性能 机械 电气 医疗卫生
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TiNi 系形状记忆合金两体磨粒磨损机制研究 被引量：15
12
作者 徐久军 张会臣 +2 位作者 王刚 严立 杨大智 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第6期724-728,共5页
研究了硬度较低的ＮｉＴｉ系形状记忆合金的两体磨粒磨损行为，其耐磨性明显高于硬度较高的３８ＣｒＭｏＡｌ（氮化）合金．认为形状记忆合金（ＳＭＡ）的超弹性、弹性模量非线性、高强度及良好的耐疲劳性等因素的综合作用构成了ＳＭＡ... 研究了硬度较低的ＮｉＴｉ系形状记忆合金的两体磨粒磨损行为，其耐磨性明显高于硬度较高的３８ＣｒＭｏＡｌ（氮化）合金．认为形状记忆合金（ＳＭＡ）的超弹性、弹性模量非线性、高强度及良好的耐疲劳性等因素的综合作用构成了ＳＭＡ的“自适应”磨损机制，这种“自适应”机制是ＮｉＴｉ系形状记忆合金具有极好耐磨性的根本原因． 展开更多
关键词 形状记忆合金 磨粒磨损 磨损机制 镍钛合金
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NiTi形状记忆合金的振动主动控制研究 被引量：12
13
作者 王吉军 崔立山 +3 位作者 杨大智 付振堂 季锡峰 马孝江 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期485-489,共5页
以高分子材料梁为基体，在梁的两侧面嵌入Ｍ相状态的ＮｉＴｉ合金丝作为驱动组元，一侧面嵌入母相状态的ＮｉＴｉ合金丝作为振动感知组元；建立起振动主动控制系统，实现了系统振动主动控制的计算机仿真．试验结果表明：ＮｉＴｉ形状记... 以高分子材料梁为基体，在梁的两侧面嵌入Ｍ相状态的ＮｉＴｉ合金丝作为驱动组元，一侧面嵌入母相状态的ＮｉＴｉ合金丝作为振动感知组元；建立起振动主动控制系统，实现了系统振动主动控制的计算机仿真．试验结果表明：ＮｉＴｉ形状记忆合金可灵敏地感知系统振动，在低频（小于１Ｈｚ）范围内，可有效抑制振动；试验结果验证了计算机仿真结果的正确性．提出通过增加组内ＮｉＴｉ丝的可控数量，可有效地提高ＮｉＴｉ合金控振频率的上限．探讨了ＮｉＴｉ形状记忆合金应用于结构振动主动控制中所存在的问题． 展开更多
关键词 形状记忆合金 振动 控制系统 NITI 主动控制
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形状记忆合金的一种基于经典塑性理论的两相混合本构模型 被引量：14
14
作者 李海涛 彭向和 黄尚廉 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期58-62,共5页
形状记忆合金由马氏体相和奥氏体相动态组成 ,其行为实质上是两相各自行为的动态组合 .根据实验现象 ,假设在一定的变形范围内 ,马氏体相为弹塑性而奥氏体相为线弹性 ,基于经典塑性理论和混合物理论 ,结合Tanaka的相变描述 ,得到了形状... 形状记忆合金由马氏体相和奥氏体相动态组成 ,其行为实质上是两相各自行为的动态组合 .根据实验现象 ,假设在一定的变形范围内 ,马氏体相为弹塑性而奥氏体相为线弹性 ,基于经典塑性理论和混合物理论 ,结合Tanaka的相变描述 ,得到了形状记忆合金的一种本构描述 .对不同温度下形状记忆合金Au 4 7.5at.%Cd的铁弹性、拟弹性和形状记忆特性进行了分析 ,取得了与实验相吻合的结果 . 展开更多
关键词 形状记忆合金 两相材料 塑性理论 本构模型 马氏体相 奥氏体相 铁弹性 拟弹性 功能材料
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NiTi形状记忆合金动力阻尼特性的研究 被引量：15
15
作者 王吉军 马孝江 +2 位作者 崔立山 陈 遐 杨大智 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期189-192,共4页
应用相位法测量阻尼，系统研究了ＮｉＴｉ形状记忆合金母相状态下动力阻尼特性．研究结果表明：ＮｉＴｉ形状记忆合金即使在母相状态下，其阻尼Ｑ－１也可达到１０－１量级．阻尼Ｑ－１随振动频率的增大而显著减小；当频率高于某一临界... 应用相位法测量阻尼，系统研究了ＮｉＴｉ形状记忆合金母相状态下动力阻尼特性．研究结果表明：ＮｉＴｉ形状记忆合金即使在母相状态下，其阻尼Ｑ－１也可达到１０－１量级．阻尼Ｑ－１随振动频率的增大而显著减小；当频率高于某一临界值时，其阻尼较小且趋于稳定．在一定范围内，阻尼Ｑ－１随振幅的增大而增大，随预应力的增大而增大． 展开更多
关键词 形状记忆合金 阻尼试验 振动测量
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形状记忆合金管接头空间轴对称有限元分析 被引量：15
16
作者 严金良 沈亚鹏 陈儒 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期370-378,共9页
本文采用形状记忆合金（ＳＭＡ）的三维本构方程和有限变形理论，考虑拉、压不同应力状态对相变点移动的规律，编制了ＳＭＡ轴对称大变形的有限元程序，与单向拉伸下解析所得的应力、应变曲线相比，证实程序的正确性．文末计算一ＳＭＡ... 本文采用形状记忆合金（ＳＭＡ）的三维本构方程和有限变形理论，考虑拉、压不同应力状态对相变点移动的规律，编制了ＳＭＡ轴对称大变形的有限元程序，与单向拉伸下解析所得的应力、应变曲线相比，证实程序的正确性．文末计算一ＳＭＡ管接头，并指出按空间轴对称计算的必要性． 展开更多
关键词 形状记忆合金 非线性 有限元 管接头 轴对称
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EVA的形状记忆功能探讨 被引量：7
17
作者 王诗任 徐修成 +1 位作者 过梅丽 贺鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期1-4,共4页
首先对形状记忆功能高分子的特性进行了分析,提出了形状记忆性能的评价指标,即形状回复率、形状固定率、形状回复速度等.并进一步探讨了乙烯醋酸乙烯基共聚物(EVA) 的形状记忆功能特性,研究发现,用过氧化二异丙苯(DCP) 可对EVA 进行... 首先对形状记忆功能高分子的特性进行了分析,提出了形状记忆性能的评价指标,即形状回复率、形状固定率、形状回复速度等.并进一步探讨了乙烯醋酸乙烯基共聚物(EVA) 的形状记忆功能特性,研究发现,用过氧化二异丙苯(DCP) 可对EVA 进行适度交联,控制二者组分结构,从而控制EVA 的交联程度,可使EVA 具有优异的记忆功能特性,如形状回复率和形状固定率均可达95 % 以上;进一步分析了EVA 的化学结构,讨论了分子结构与形状记忆性能的影响,并结合DMTA等热分析技术,对交联EVA 的交联密度进行计算,结果表明EVA 的交联点间分子量随DCP 用量增加而下降,并且其交联程度与EVA 的记忆特性存在着某种内在的必然联系,进一步研究分析发现其形状固定性与室温和橡胶态模量的比值呈线性关系。 展开更多
关键词 功能高聚物 形状记忆合金 高分子材料 EVA树脂
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自复位耗能支撑研究进展 被引量：15
18
作者 陈云 陈奕柏 +2 位作者 蒋欢军 杨东全 曹宝珠 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第5期239-246,共8页
传统的防屈曲耗能支撑在强震产生屈服后,通常震后具有较大的残余变形,对结构造成不利的影响,而且支撑自身修复代价昂贵。因此,近年来部分国内外学者开始研究具有自复位功能的新型支撑形式,它具有在强震后支撑的残余变形小和自复位的功... 传统的防屈曲耗能支撑在强震产生屈服后,通常震后具有较大的残余变形,对结构造成不利的影响,而且支撑自身修复代价昂贵。因此,近年来部分国内外学者开始研究具有自复位功能的新型支撑形式,它具有在强震后支撑的残余变形小和自复位的功能。本文主要介绍了目前国内外关于自复位支撑的最新研究进展,对国内外已有的自复位支撑进行了分类,介绍了不同类型自复位支撑的工作原理,所采用的材料和其优缺点。除此之外,还阐述了作者开发的几种自复位支撑的组成形式和部分研究结果。 展开更多
关键词 自复位 耗能支撑 防屈曲支撑 形状记忆合金 预应力筋 框架-支撑体系
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用于高速转子振动主动控制的智能变刚度支承系统 被引量：12
19
作者 阎晓军 聂景旭 孙长任 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期63-66,共4页
在主动变刚度理论的基础上,利用形状记忆合金(Shape Mem ory Alloys)作为驱动元件,设计了用于高速转子振动主动控制的智能变刚度支承系统。试验证明:利用该支承系统实现了主动变刚度控制转子振动理论。
关键词 转子动力学 形状记忆合金 刚度 支承 振动控制
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形状记忆合金驱动的微执行器 被引量：9
20
作者 程秀兰 蔡炳初 +2 位作者 徐东 陈鉴 王莉 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2002年第3期319-324,共6页
以TiNi基为代表的形状记忆合金(SMA)具有做功密度大、可恢复应变应力大、驱动电压低、良好生物相容性等优点,在微执行器领域具有极为广阔应用前景。本文主要总结了TiNi基SMA丝、薄带、薄膜在微执行器方面的国内外研究应用现状,并对目前... 以TiNi基为代表的形状记忆合金(SMA)具有做功密度大、可恢复应变应力大、驱动电压低、良好生物相容性等优点,在微执行器领域具有极为广阔应用前景。本文主要总结了TiNi基SMA丝、薄带、薄膜在微执行器方面的国内外研究应用现状,并对目前SMA在微驱动领域应用所存在的问题及其未来的发展趋势进行了分析讨论。 展开更多
关键词 形状记忆合金 微执行器 形状记忆效应 超弹性
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