任旋畅,王 骏,2,许英杰,张卫红

（1.西北工业大学 机电学院，西安 710072；2.西北工业大学 无人系统技术研究院，西安 710072）

形状记忆合金（shape memory alloy，SMA）作为一种典型的智能材料，具有超弹性和形状记忆效应。相比于普通金属不超过0.5%的弹性应变，超弹性SMA最大可恢复应变通常可达5%～20%[1]。同时，SMA马氏体变体间相对较低的界面能可有效吸收振动和冲击能量，这种良好的阻尼特性使得SMA成为潜在的缓振和消声材料[2]。得益于其轻质、耐磨损、抗腐蚀、生物兼容性好等优异性能，SMA在航空航天、生物医学、交通运输、智能无人系统等领域得到广泛应用[3-6]。

针对SMA动态载荷作用下热力学行为的研究，多数致力于SMA材料变形、应力、相变和阻尼现象的描述。Hashemi等[7]采用Euler-Bernoulli理论对SMA悬臂梁和简支梁在正弦和脉冲载荷作用下的振动特性进行了分析，结果表明超弹性SMA具有良好的振动阻尼特性。邹广平等[8]采用SHPB实验装置研究了应变率对超弹性SMA动态性能的影响，在较高应变率下（102～104s-1），马氏体相变起始应力随着冲击次数逐渐增大，表现出逐次强化现象。超弹性SMA在循环加卸载时由马氏体和奥氏体相变导致的滞回环可吸收大量能量，将SMA嵌入复合结构中可抵消冲击和振动载荷引发的大应变能，从而减轻复合结构强载荷作用下的损伤破坏。Speicher等[9]通过使用NiTi合金来实现承重梁地震载荷后的重定位能力，并利用SMA超弹性大变形能力极大提高了缓震系统的韧性和延展性。Raghavan等[10]制备了纤维体积分数为20%的SMA纤维高聚物，增强后的聚合物材料拉伸和抗冲击性能显著提升。……