微夹持技术是微器件装配的关键技术之一.采用柔性铰链机构设计了三自由度微夹持操作平台,并进行了有限元仿真模拟分析;利用形状记忆合金原理进行设计并研制了环状微夹钳,通过形状训练达到了双程形状记忆效应,并建立了微夹持力计算模型;对微夹持系统的运动精度进行了试验分析,结果表明该系统沿X,Y,Z方向的位移分辨率达0.01μm,微夹持钳最大张开量达0.2 mm,基本满足了系统性能要求.

本文在对形状记忆合金(SMA)的力学性能研究的基础上,设计和制造出一种性能良好的SMA阻尼器,介绍了其工作原理及有关试验结果,将该阻尼器安装在斜拉桥模型上,进行了斜拉桥模型振动试验.试验结果表明该阻尼器的耗能效果明显,在工程结构振动控制方面具有比较好的应用前景.

分析了形状记忆合金(SMA)超弹性阻尼减振技术的机理,介绍了国外对于形状记忆合金超弹性阻尼的研究成果.通过试验研究了温度、加载频率、循环次数及预变形等因素对国产NiTi合金丝的超弹性阻尼的影响.研究结果表明: ①形状记忆合金的超弹性温度区间在50?℃左右,阻尼性能对温度的敏感性较小;②加载频率对形状记忆合金的超弹性阻尼有一定影响,但在工程结构常用的频率范围内基本保持稳定;③循环次数在一定程度上影响形状记忆合金的超弹性行为,但在数个循环周期以后,基本趋于稳定;④通过施加预应变,形状记忆合金的超弹性阻尼性能大为改善.因此利用SMA的超弹性阻尼特性可以研制出性能良好的耗能减振装置,有效地改善和提高土木工程结构的性能.

设计了一种摆动式SMA(形状记忆合金)活齿传动驱动器,阐述了该种驱动器的工作原理,根据SMA相变机理和活齿传动的耦合力学模型,推导出在多路SMA驱动下的输出转矩。针对具体情况,给出了该种驱动器的一般设计方法,并考察了摆杆放大系数和活齿偏心距等相互耦合参数对驱动器输出特性的影响,给出了关键参数的最优取值范围。研究结果为SMA活齿传动驱动器的优化及输出特性分析提供了思路与方法.