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作者：韩芬;刘东尧;
单位：南京理工大学;
摘要：随着致动器向紧凑化、高力重比方向发展，亚毫米级镍钛形状记忆合金（NiTi-SMA）丝的力学和电阻特性对其致动-传感一体化应用至关重要。本文通过实验和数值模拟相结合，探究直径为0.1 mm的NiTi-SMA丝力学行为、热力耦合特性及不同温度变化过程中电阻的变化规律。拉伸试验结果表明：不同的拉伸速率和拉伸幅值都会导致不同的残余应变，拉伸速率越高，卸载后的残余应变越大，但总体变化不大；残余应变随拉伸幅值近似线性增加，但当拉伸幅值高于8%时，SMA产生不可回复应变。设计变温电阻测试系统，测量SMA丝在20～100℃升降温过程中电阻变化规律。结果表明：SMA丝由于相变导致电阻-温度具有非线性特性，并与DSC测试结果对比验证了相变过程中电阻监测的可行性。基于Lagoudas本构模型、相变动力学方程及电阻率-相组成关系，分别建立常温和高温条件下SMA丝的分段线性电阻模型，针对所建立的电阻-应变模型进行数值计算后与实验结果进行对比。结果表明：SMA不同相的电阻变化率与应变之间呈分段线性，且奥氏体相ΔR/R随ε变化最大，实测结果与仿真结果吻合，证明建立的电阻模型有效。
关键词：NiTi-SMA;;力学特性;;实验研究;;电阻特性
