超弹性TiNi记忆合金螺旋弹簧的滞回性能实验研究

庄鹏^1,2，薛素铎³，刘雨冬^1,2，韩淼^1,2

1. 北京建筑大学土木与交通工程学院2. 北京建筑大学“工程结构与新材料”北京高等学校工程研究中心3. 北京工业大学建筑工程学院

摘 要：通过滞回性能实验研究了大尺寸Ti Ni形状记忆合金（Ti Ni SMA）螺旋弹簧用于结构振动控制的可行性。利用两种Ti Ni合金制作了大尺寸超弹性螺旋弹簧试件。对Ti Ni弹簧试件进行了单轴反复荷载作用下的力学实验,获得了其在不同加载条件下的恢复力-位移曲线。分析了不同循环加卸载次数、加载频率、位移幅值对两种Ti Ni弹簧的滞回环及等效刚度、单位循环耗能、等效阻尼比和残余位移4个力学参数的影响。研究结果表明,超弹性Ti Ni弹簧可提供较大的恢复力、位移以及稳定的复位性能,并具有一定的耗能能力,在工程结构自复位振动控制中具有较好的应用潜力较好。

关键词：形状记忆合金;螺旋弹簧;超弹性;滞回性能;力学实验;