张 科 ，郑 航 ，汪 玉 ，唐志平

(1.北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081;2.中国科学技术大学 近代力学系，合肥 230027;3.海军装备研究院，北京 100073)

一种采用TiNi合金柱壳的抗冲击装置设计

张 科1，2，郑 航1，2，汪 玉2，3，唐志平2

(1.北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081;2.中国科学技术大学 近代力学系，合肥 230027;3.海军装备研究院，北京 100073)

利用TiNi形状记忆合金材料及橡胶高聚物，组合设计了适用于潜艇平台的可反复使用的抗冲击装置，并对其在不同冲击脉宽和峰值作用下的抗冲击特性进行了数值研究，结果表明该抗冲击装置对冲击加速度的衰减高于95%，可以对100kg左右的机电设备提供有效的抗冲击防护。将该装置与传统的线性弹簧抗冲击系统进行了比较，其相对变形量及加速度响应均小于线性抗冲击系统，更为重要的是，变形过程中的能量滞回能够有效的衰减振动能量，使振动幅值迅速减小。

形状记忆合金;抗冲击装置;加速度响应;有限元分析

形状记忆合金(SMA)作为新型功能材料，是少数兼有感应和驱动功能的智能材料，同时还是很好的结构承载材料，具有优良的机械性能。SMA的形状记忆效应(SME)和伪弹性(PE)功能由材料的热弹性马氏体相变和逆相变引起，并受应力和温度双重控制。与一般金属材料相比，形状记忆合金具有耐久性和耐腐蚀性能好、使用周期长、可恢复应变较大(达6% －8%)、相变滞迴过程吸能较大等一系列优点［1］。其最大特点在于应变可恢复并能记住原有形状，因此经受一次冲击后能复原，准备接受再次打击，与传统的弹塑性吸能构件原则上只能吸收一次冲击相比，更适于战斗中可能经受多次打击的潜艇。……