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1. 研究目的与意义（文献综述）
形状记忆合金是一种智能型功能材料，它集感知与驱动功能于一体，可以制成传感器、探测器、阻尼器件、能量转换器以及智能微型装置等，在电子通信、医疗卫生、机械制造、航空航天、能源化工、土木建筑以及日常生活等众多领域具有广泛的用途。
在目前已得到实际应用的三大形状记忆合金体系（ni-ti基、cu基和fe基合金），其中[1]ni-ti形状记忆合金虽然记忆性能优越、强度韧性和耐腐蚀性好，但是其原料成本及制备加工成本高昂，很难将其作为普通产品大规模应用。fe基合金虽然价格低廉、强度较高，但是其相变温度可调范围窄、形状记忆性能差且制备工艺过于复杂，目前只能停留于实验室阶段。
cu基形状记忆合金是目前已发现的形状记忆合金中种类最多的一类，主要有cu-al-ni，cu-zn-al和cu-al-mn合金等，其中[2]柱状晶cu-al-ni形状记忆合金因回复率高、记忆性好、抗疲劳性能优越、相变温度可调范围较广，已经被广泛用于控温元件。[3]其中cu-al-ni系合金与cu-zn-al系合金的冷加工较差，因而限制了其在生产生活中的应用。[4]新型cu-al-mn形状记忆合金，可以使得合金的变形区域向低转变温度范围扩大，提高了合金的形状记忆性能，并使得合金具有更好的延性。由于其良好的热稳定性和优良的力学性能，近年来正受到越来越多研究者的关注，成为cu基形状记忆合金的又一研究热点。[5]murakami s等人将cu-al-mn记忆合金做成建筑用的销钉，其自身具有的修复能力可以使得被连接物件在长期使用中或振动中具有较高能量耗散能力，[6]在日本有众多学者将cu-al-mn记忆合金加入混凝土中做成房屋横梁、地基隔离墙等实现对地震能量的吸收和消耗，而且可以对已经开裂的结构进行修复。[7]国内刘记立等利用柱状晶组织cu-al-mn高的超弹性各向异性制备了一些可以用于建筑减震和承重的器件。[8]前期研究表明采用定向凝固方法制备了具有轴向强织构和平直低能晶界特征的柱状晶cu-al-mn形状记忆合金，解决了普通多晶组织cu基形状记忆合金由于变形协调能力差，易发生晶间断裂而导致记忆性能差，限制了合金的广泛应用的问题。该合金的超弹性应变可达到10%以上，达到单晶合金水平，具有替代ni-ti合金的潜力。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容：
（1）通过定向凝固技术制备出较好的柱状晶cu-al-mn形状记忆合金试样，利用扭转试验机对试样施加扭矩，获得试样的扭转变形相关的性能参数。
（2）基本本构方程，利用有限元软件建立cu-al-mn形状记忆合金扭转模型同时进行数值模拟计算，获得模拟扭转时的力学性能。
3. 研究计划与安排
1)第1-2周查阅国内外文献并翻译英文文献，了解形状记忆合金组织结构和性能的相关知识，完成开题报告；
2)第3-4周学习与研究内容相关的理论知识和试验方法，开始进行开始进行理论分析、试样准备和预实验分析；
3)第5-9周完成相关实验分析相关内容；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]黄海友,王伟丽,刘记立,谢建新.cu基形状记忆合金的应用进展[j].中国材料进展,2016,35(12):919-926.
[2]余业球,蔡莲淑,余峻辉,邱锐杰,黎沃光.柱状晶cualni形状记忆合金控温水阀的设计与性能[j].广东工业大学学报,2014,31(02):113-116.
[3]sutou,omori,kainuma,ishida.ductile cu–al–mnbased shape memory alloys: general properties and applications[j]. materialsscience and technology,2008,24(8).
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