形狀記憶觸覺
關(guān)注創(chuàng)建者：HBK測試與測量 創(chuàng)建時間：2021-11-08
形狀記憶觸覺的視頻教程
Workbench形狀記憶合金案例和視頻
采用workbench做記憶合金梁結(jié)構(gòu)的分析，附件包含視頻文件和案例源文件。主要介紹內(nèi)容如下： 記憶合金材料屬性 材料參數(shù)輸入介紹（發(fā)生塑性變形） 網(wǎng)格劃分 約束和載荷添加 后處理，結(jié)構(gòu)恢復(fù)原狀
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Abaqus材料模型-形狀記憶合金彈性本構(gòu)
一、視頻內(nèi)容介紹 二、形狀記憶合金彈性本構(gòu)理論 三、ABAQUS中形狀記憶合金彈性本構(gòu)參數(shù)標(biāo)定方法 四、形狀記憶合金仿真案例
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形狀記憶觸覺的實(shí)例教程
采用PMX測控系統(tǒng)對形狀記憶觸覺執(zhí)行器進(jìn)行研究
執(zhí)行器可以幫助人們更安全地操作機(jī)器和設(shè)備。將事故風(fēng)險降至最低。比如形狀記憶觸覺信息系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用。
形狀記憶合金（SMA）可以作為無噪音和輕量化的小型驅(qū)動器在極小空間中運(yùn)行。盡管尺寸很小，但這些驅(qū)動器的功率密度是所有已知驅(qū)動器中最高的。
作為一個走心的形狀觸覺系統(tǒng)解決方案，首先我們來了解下
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什么是形狀記憶效應(yīng)？
圖1 形狀記憶效應(yīng)原理
形狀記憶元件在馬氏體狀態(tài)下發(fā)生機(jī)械變形，如超過臨界應(yīng)力，會以穩(wěn)定的狀態(tài)出現(xiàn)高延伸率（高達(dá)約8%）。如果隨后溫度升高，由馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體狀態(tài)時，則會發(fā)生形狀記憶元件的重塑。這個過程是遲滯和可逆的 [1]。如圖1所示，通過電加熱，形狀記憶元件可以在狀態(tài)1和2之間來回切換。在材料轉(zhuǎn)換過程中，可以檢測到電阻的顯著變化。
FG線驅(qū)動器通常由鎳鈦合金組成，在連續(xù)操作中可產(chǎn)生400兆帕的最大拉應(yīng)力，一次操作時可產(chǎn)生800兆帕的最大拉應(yīng)力[2]。例如，一根1g自重的FG線可以移動5000g的負(fù)載。由于上述特性，通過形狀記憶效應(yīng)可以設(shè)計出非常輕巧和緊湊的觸覺元件。
圖2 基于FGL的執(zhí)行器
圖2展示了弓形FG驅(qū)動器。鉸鏈?zhǔn)紽G線兩端通過機(jī)械裝置夾緊，中間部分與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
展開 目前課題組正承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項目“快速凝固超細(xì)晶纖維的制備及磁熱特性研究”，黑龍江省自然科學(xué)基金“微尺度熔體抽拉鐵磁形狀記憶纖維的雙功能特性研究”；黑龍江省省屬本科高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)面上項目“微尺度形狀記憶金屬絲的可控制備及形狀記憶效應(yīng)研究”等。
原文出處：
Ni50.1Mn24.1Ga20.3Fe5.5形狀記憶合金多晶纖維的雙程形狀記憶效應(yīng)
（點(diǎn)擊查看全文）
劉艷芬, 張學(xué)習(xí), 沈紅先, 孫劍飛, 溫亞芹, 王歡, 任曉輝, 陰爽
材料工程，2021, 49 (3): 41-47.
DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000518
展開 目前課題組正承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項目“快速凝固超細(xì)晶纖維的制備及磁熱特性研究”，黑龍江省自然科學(xué)基金“微尺度熔體抽拉鐵磁形狀記憶纖維的雙功能特性研究”；黑龍江省省屬本科高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)面上項目“微尺度形狀記憶金屬絲的可控制備及形狀記憶效應(yīng)研究”等。
原文出處：
Ni50.1Mn24.1Ga20.3Fe5.5形狀記憶合金多晶纖維的雙程形狀記憶效應(yīng)
（點(diǎn)擊查看全文）
劉艷芬, 張學(xué)習(xí), 沈紅先, 孫劍飛, 溫亞芹, 王歡, 任曉輝, 陰爽
材料工程，2021, 49 (3): 41-47.
DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000518
展開 一種可用于形狀記憶合金（SMA）的UMAT子程序 ￥29.99
這個 UMAT 展示了如何在標(biāo)準(zhǔn)塑性框架內(nèi)嵌入相變效應(yīng)，為模擬如形狀記憶合金 (SMA)、相變誘發(fā)塑性 (TRIP) 鋼等智能材料或先進(jìn)金屬提供了基礎(chǔ)。理解和應(yīng)用此代碼需要對彈塑性力學(xué)理論、ABAQUS UMAT 接口和特定材料的相變機(jī)制有深入的了解。
4、 代碼解釋以及案例文件（inp，umat子程序)
并且我發(fā)現(xiàn)他的形狀記憶合金只涉及奧氏體和馬氏體，并沒有對馬氏體進(jìn)行孿晶馬氏體和去孿晶馬氏體的區(qū)分，這樣的話在仿真形狀記憶效應(yīng)的時候初始狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)馬氏體體積分?jǐn)?shù)為0，但是其實(shí)并不是這樣，請問會不會有問題。
sma_spring_bili_q.mph
形狀記憶觸覺的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
形狀記憶觸覺的最新內(nèi)容
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
1、 引言
形狀記憶合金（SMA）因具有形狀記憶效應(yīng)和超彈性等獨(dú)特力學(xué)行為，在航空航天、生物醫(yī)學(xué)、智能結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。然而，其力學(xué)響應(yīng)涉及奧氏體 - 馬氏體相變的復(fù)雜耦合，傳統(tǒng)商用有限元軟件的內(nèi)置材料模型難以精準(zhǔn)描述。
本文提出的 UMAT 子程序（用戶自定義材料子程序）可有效模擬 SMA 的力學(xué)行為，核心優(yōu)勢包括：
1) 支持自定義材料屬性，靈活適配不同類型 SMA（如 NiTi
我用comsol進(jìn)行sma彈簧仿真，固定彈簧一端邊界，另一端邊界給了一個力載荷，拉伸彈簧發(fā)生了不正確的彈簧變形，不知道問題在哪里，老師們可否解答一二。
并且我發(fā)現(xiàn)他的形狀記憶合金只涉及奧氏體和馬氏體，并沒有對馬氏體進(jìn)行孿晶馬氏體和去孿晶馬氏體的區(qū)分，這樣的話在仿真形狀記憶效應(yīng)的時候初始狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)馬氏體體積分?jǐn)?shù)為0，但是其實(shí)并不是這樣，請問會不會有問題。
sma_spring_bili_q.mph
該示例問題提出了兩種形狀記憶合金（SMA）模擬：脊柱間隔植入物和彈簧致動器。
突出顯示了以下特性和功能：
• 使用馬氏體和奧氏體（鎳鈦化合物）的SMA材料模型
• 熱載荷下的SMA行為
介紹
形狀記憶合金（SMA）是一種材料，在經(jīng)受機(jī)械加載/卸載循環(huán)之后，能夠經(jīng)受大變形而不顯示殘余應(yīng)變（偽彈性），或者能夠通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)
導(dǎo)讀：對于想矯正牙齒的年輕人或者學(xué)生，越來越多的人會為了美觀而選擇隱形矯正器（透明牙套），牙科診所一般會為客戶量身定做幾十副牙套，每1-2個星期戴一副，逐漸調(diào)整牙齒角度和位置，最終實(shí)現(xiàn)牙齒矯正。但是，因為要戴幾十副牙套，不免有些麻煩和浪費(fèi)。那么有沒有更好的技術(shù)方案呢？
2022年2月11日，南極熊獲悉，來自德國、埃及和阿聯(lián)酋的研究人員開發(fā)了一種新型的4D打印透明牙齒矯正器，與目前市場上的矯正器不同
江南大學(xué)青年教師李文兵與哈爾濱工業(yè)大學(xué)冷勁松院士團(tuán)隊在《Small》期刊上發(fā)表了題為Application and development of shape memory micro/nano patterns的綜述文章，該綜述系統(tǒng)性地介紹了形狀記憶微/納米圖案的類別，對形狀記憶微/納米圖案的制備方法進(jìn)行了總結(jié)
夾芯結(jié)構(gòu)是一種層壓復(fù)合材料，由于其具有高比剛度和輕量化特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用。
最常見的夾芯結(jié)構(gòu)包括兩層薄薄的外殼和一個由蜂窩狀或聚合物泡沫制成的夾芯，具有低密度和低模量的特點(diǎn)。高厚度的夾芯提供了更高的慣性矩，并提高了夾芯板的彎曲剛度。在另一種類型的夾芯結(jié)構(gòu)中
采用PMX測控系統(tǒng)對形狀記憶觸覺執(zhí)行器進(jìn)行研究
執(zhí)行器可以幫助人們更安全地操作機(jī)器和設(shè)備。將事故風(fēng)險降至最低。比如形狀記憶觸覺信息系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用。
形狀記憶合金（SMA）可以作為無噪音和輕量化的小型驅(qū)動器在極小空間中運(yùn)行。
