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铁基形状记忆合金力学性能和激活回复性能研究 被引量：4
1
作者 强旭红 武亚鹏 姜旭 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期718-727,共10页
对研发的铁基形状记忆合金(Fe-based shape memory alloys,Fe-SMA)热轧板和冷轧板的力学性能和激活回复性能进行试验研究,得到了材料的力学性能基本参数和不同激活条件下的回复应力水平。研究发现,Fe-SMA材料具有很高的强度和优异的延... 对研发的铁基形状记忆合金(Fe-based shape memory alloys,Fe-SMA)热轧板和冷轧板的力学性能和激活回复性能进行试验研究,得到了材料的力学性能基本参数和不同激活条件下的回复应力水平。研究发现,Fe-SMA材料具有很高的强度和优异的延展性。Fe-SMA热轧板的弹性模量均值为182GPa,抗拉强度1136MPa,总延伸率45.0%。Fe-SMA冷轧板的弹性模量与热轧板相差不大,但冷轧板抗拉强度和总延伸率有所降低。在不同预拉伸应变与激活温度组合下,Fe-SMA的回复应力水平为165MPa~366MPa,可以满足目前工程应用中针对钢板裂纹修复和梁式结构承载能力提升的加固需求。与热轧板相比,Fe-SMA冷轧板在冷轧处理过程中形状记忆性能变差,反复升温激活过程中累积效应降低,因而热轧Fe-SMA更适用于需要多次激活补偿预应力损失的结构加固应用。Fe-SMA的基本材性指标和激活回复应力水平可以达到国际水准,但造价更低,适合于土木工程领域的加固应用。 展开更多
关键词 铁基形状记忆合金 力学性能 加热激活 回复应力 热轧 冷轧
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基于CFRP和SMA修复钢桥横隔板疲劳裂纹的方法研究与应用
2
作者 强旭红 武亚鹏 +1 位作者 姜旭 刘勇 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期129-140,共12页
针对正交异性钢桥面板横隔板弧形切口处疲劳裂纹,在传统止裂孔法的基础上,提出粘贴碳纤维增强复合(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布、形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)/CFRP组合贴片和铁基形状记忆合金(Fe-SMA)板对其进... 针对正交异性钢桥面板横隔板弧形切口处疲劳裂纹,在传统止裂孔法的基础上,提出粘贴碳纤维增强复合(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布、形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)/CFRP组合贴片和铁基形状记忆合金(Fe-SMA)板对其进行加固修复,并对采用不同修复方法的8个含裂纹的横隔板进行疲劳加载试验。结果表明:粘贴CFRP布、SMA/CFRP组合贴片和Fe-SMA板均可有效提高横隔板开裂局部的刚度,激活SMA可进一步引入预压应力,从而明显改善开裂区域的应力集中、延缓疲劳裂纹的萌生和扩展,显著提高横隔板的疲劳寿命;粘贴CFRP布和SMA/CFRP组合贴片修复横隔板的疲劳寿命分别为单纯止裂孔修复横隔板的2.59倍和5.10倍,粘贴Fe-SMA板修复横隔板的疲劳寿命显著提高,其疲劳寿命为单纯止裂孔修复横隔板的12.68倍。通过对苏通大桥与其他千米级大跨度钢桥横隔板疲劳裂纹的实桥修复应用,验证了采用Fe-SMA板粘贴止裂孔法的实操可行性和有效性。 展开更多
关键词 结构加固 横隔板裂纹 铁基形状记忆合金 疲劳试验 修复效果
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铁基形状记忆合金加固钢梁和混凝土梁的加固机理与研究进展
3
作者 强旭红 武亚鹏 +1 位作者 姜旭 罗永峰 《结构工程师》 2023年第6期214-228,共15页
土木工程中钢梁或混凝土梁在服役过程中会发生开裂、损伤、老化和承载力退化等问题,常常需要对结构进行加固来保证其承载能力、延长其使用寿命。目前,应用铁基形状记忆合金(Fe-based shape memory alloys,Fe-SMA)对结构进行预应力加固... 土木工程中钢梁或混凝土梁在服役过程中会发生开裂、损伤、老化和承载力退化等问题,常常需要对结构进行加固来保证其承载能力、延长其使用寿命。目前,应用铁基形状记忆合金(Fe-based shape memory alloys,Fe-SMA)对结构进行预应力加固被证明是一种高效可靠的方式。对形状记忆合金的形状记忆特性、激活回复性能和基本力学性能研究现状进行了梳理,对用Fe-SMA进行结构加固的热激励加固原理进行了阐述。在此基础上,从加固钢梁和混凝土梁两个方面,梳理了Fe-SMA构件和被加固结构之间的连接方法,根据加固需求和目的对现有研究和应用进行了分类分析和总结。最后,针对目前的研究与应用现状的不足之处,对Fe-SMA应用于结构加固进行了展望,以期促进其在土木工程领域的合理应用。 展开更多
关键词 铁基形状记忆合金 梁结构加固 材料性能 结构性能提升
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铁基形状记忆合金及其相变特性 被引量：2
4
作者 梶原節夫 《热处理》 CAS 2000年第3期1-24,共24页
通过对铁基形状记忆合金从微米到亚纳米尺度的显微观察，讨论了铁基合金形状记忆效应的机制和特性。大多数有应用前景的铁基形状记忆合金与面心立方到体心四方（ｆｃｃ／ｂｃｔ）和面心立方到密排六方（ｆｃｃ／ｈｃｐ）相变有关。在这... 通过对铁基形状记忆合金从微米到亚纳米尺度的显微观察，讨论了铁基合金形状记忆效应的机制和特性。大多数有应用前景的铁基形状记忆合金与面心立方到体心四方（ｆｃｃ／ｂｃｔ）和面心立方到密排六方（ｆｃｃ／ｈｃｐ）相变有关。在这些相变体系中，对直接与形状记忆效应有关的应力诱发马氏体相变及其逆相变的模型进行了详细的研究。为取得良好的形状记忆效应，必须满足以下一些条件：（１）对ｆｃｃ／ｂｃｔ相变，ｂｃｔ马氏体的正方度必须大，这样可以降低马氏体内的孪晶界能，使非常细小的相变孪晶贯穿整个马氏体片。马氏体内低的孪晶界能是降低残留在奥氏体与马氏体（Ａ／Ｍ）界面上位错密度的一个重要因素，从而有利于界面的逆向运动。在极端情况下界面没有位错时，会发生热弹性相变。ｂｃｔ马氏体内高的滑移屈服应力是产生能可逆运动界面的另一个因素，这些结论可从加热过程中界面逆向移动后产生位借的详细分析中得出。（２）对ｆｃｃ／ｈｃｐ相变，为获得较好的形状记忆效应，在形变样品中形成均匀分布且非常薄的ｈｃｐ马氏体片是最基本的条件。为产生如此薄的马氏体片，当外力使样品形变时，奥氏体中（原始滑移系）必须存在高密度的层错。提出了一个外加应力时，形成很薄马氏体片的新机制。相? 展开更多
关键词 铁基形状记忆合金 马氏体相变 相变特性
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