[发明专利]一种形状记忆合金瞬态阻尼的测试方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及具有热弹性马氏体相变的阻尼合金阻尼性能的测试技术领域，特别提供了一种形状记忆合金瞬态阻尼的测试方法。

背景技术

随着现代工业的发展及人类生活水平的提高，机械设备的减震问题和噪声污染得到了人们的日益关注。具有热弹性马氏体相变的形状记忆合金因其优异的形状记忆特性，良好的力学性能以及高阻尼性能，在建筑、交通、高精密设备及日常生活等领域的减震降噪方面具有巨大的使用价值，因此引起了相关科研人员的注意。

利用动态力学分析仪（DMA）双悬臂梁模式测试高阻尼形状记忆合金的阻尼性能时，在热弹性马氏体相变阶段出现阻尼峰IF，该相变过程的阻尼IF由三部分组成：IF=IF_int+IF_PT+IF_Tr，其中IF_int是合金的本征阻尼，取决于各相的微观结构；IF_PT是合金的相变阻尼，发生在相变过程中，由马氏体-奥氏体相界面的可逆位移产生，与变温速率无关而与振动频率和振幅有关；IF_Tr是合金相变过程的瞬态阻尼，发生在升温或降温过程中，由马氏体-奥氏体相界面的不可逆位移产生，取决于变温速率、振动频率和振幅。通过实验手段分析阻尼值与实验参数的对应关系显得十分重要，特别是阻尼值随振幅的变化趋势对工程应用具有实用意义。在相变温度区间内，当保持温度恒定，瞬态阻尼IF_Tr为零，这时可以得到本征阻尼与相变阻尼之和（IF_int+IF_PT）随振幅的变化趋势，但瞬态阻尼IF_Tr未能得以体现。

人们渴望得到一种技术效果优良的针对具有热弹性马氏体相变的阻尼合金阻尼性能的测试方法。

发明内容

 

本发明的目的是提供一种技术效果优良的针对具有热弹性马氏体相变的阻尼合金阻尼性能的测试方法。具体说是设计一种具有热弹性马氏体相变的阻尼合金在相变温度范围内瞬态阻尼的测试方法。通过选取不同振幅范围进行测试，消除阻尼值随时间衰减的影响，得到了一种直观地反映阻尼合金的瞬态阻尼与应变振幅对应关系的实验方法。

本发明一种形状记忆合金瞬态阻尼的测试方法；其特征在于：使用动态力学分析仪（DMA）将被测的形状记忆合金试样升温至其相变温度范围内的特定温度，并取不同的应变振幅范围进行测试合金阻尼值tanδ与应变振幅的关系曲线，然后取出各曲线起始阶段的数据继续连线，所得的结果即为合金阻尼（IF_int+IF_PT+IF_Tr）与应变振幅的关系；

在进行上述操作的基础上，再减去恒温一定时间得到的（IF_int+IF_PT）与应变振幅的对应关系，即可反映出瞬态阻尼IF_Tr随应变振幅的变化规律；

本发明所述形状记忆合金瞬态阻尼的测试方法，还要求保护下述优选内容：

所述形状记忆合金瞬态阻尼的测试方法还满足下述要求：在取不同的应变振幅范围进行测试合金阻尼值tanδ与应变振幅的关系曲线的过程中，所取的各频率范围相互之间为包含或者被包含的关系。

所述形状记忆合金瞬态阻尼的测试方法还满足下述要求：在取不同的应变振幅范围进行测试合金阻尼值tanδ与应变振幅的关系曲线的过程中，所取的不同的应变振幅范围为逐渐缩小的范围。

 

所述形状记忆合金为固溶态Ti_50.1Ni_49.9合金及Ti_46.1Ni_43.4Nb_9.0Mo_1.5合金，测试该合金阻尼值tanδ与应变振幅的关系曲线的过程中具体满足下述要求：

1）首先对合金试样进行预处理以便满足要求；

2）然后使用该合金所对应的DMA试样测试阻尼值，固定频率1Hz，以3℃/min的速率将Ti_50.1Ni_49.9合金从马氏体态升温至95℃（Ti_46.1Ni_43.4Nb_9.0Mo_1.5合金升温到30℃），恒温30min，振幅范围为0.5~200μm，测试阻尼的本征项与相变项之和（IF_int+IF_PT）与应变振幅的关系曲线；