223 张卫红2

(1.西北工业大学 航宇材料结构一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心，西安 710000；2.西北工业大学 金属高性能增材制造与创新设计工信部重点实验室，西安 710000；3.西北工业大学 无人系统技术研究院-智能材料与结构研究所，西安 710000；4.中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，绵阳 621900)

1 引 言

形状记忆合金SMA(Shape Memory Alloy)是一种先进的智能材料，其在不同的热力载荷下会呈现出两种不同的独特性能,(1) 形状记忆效应SME(Shape Memory Alloy)，在外载荷单次加卸载作用下SMA材料产生塑性残余变形，通过升高材料温度，残余变形可以完全恢复；(2) 伪弹性性能PE(Pseudoelasticity)，SMA材料在受到外载荷作用时，可以发生高达6%～8%的显著应变而不进入屈服状态，卸除外载后结构形状完全恢复，并在这个过程耗散大量的能量[1]。几十年来，相关学者提出了众多关于SMA材料的微观、微观-宏观以及宏观本构模型[2]。微观模型主要是描述晶格或晶粒尺度上的结构特征，如晶核生长、界面运动和马氏体孪晶生长等。微观-宏观模型通过微观力学来描述微观或介观尺度上的材料行为，再通过尺度转换获取宏观尺度上的本构方程。宏观模型基于唯象学、简化的微观-宏观热力学或直接的实验数据拟合来描述材料行为。其中，宏观模型具有参数少和容易实验标定的特点，适合在结构尺度上对材料的力学响应进行分析。

SMA由于其优良的力学特性而在工程应用中获得了广泛关注，并形成了一系列具有变革性的创新应用，如智能变形机翼[3]、矫正装置[4]和减震阻尼元件[5]等。……