NiTi记忆合金动态特性实验研究及其在仿生机器鱼上的应用
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-13页 |
| 第1章 引言 | 第13-37页 |
| ·仿生机器鱼研究概述 | 第13-20页 |
| ·仿生机器鱼国内外研究现状 | 第13-16页 |
| ·仿生机器鱼驱动机构实现方式 | 第16-19页 |
| ·机器鱼驱动源比较 | 第19-20页 |
| ·功能驱动材料性能分析与比较 | 第20-27页 |
| ·磁致伸缩材料 | 第20页 |
| ·压电陶瓷 | 第20-21页 |
| ·高分子聚合物 | 第21-24页 |
| ·电磁流变材料 | 第24页 |
| ·形状记忆合金 | 第24-26页 |
| ·基于SMA的小型仿生机器鱼研究若干重要问题 | 第26-27页 |
| ·形状记忆合金驱动特性性能分析 | 第27-34页 |
| ·形状记忆效应宏观表象 | 第27-30页 |
| ·形状记忆效应微观表象 | 第30-32页 |
| ·SMA力学特性 | 第32页 |
| ·影响SMA性能的因素 | 第32-34页 |
| ·本文主要的研究工作 | 第34-37页 |
| ·SMA驱动器的设计参数获取与驱动器结构分析 | 第35页 |
| ·NiTi丝的动态特性实验与分析 | 第35页 |
| ·SMA驱动器弹簧元件的力学特性分析与实验 | 第35-36页 |
| ·SMA弹簧差动式驱动器设计 | 第36页 |
| ·基于SMA的单关节机器鱼系统动力学分析 | 第36-37页 |
| 第2章 SMA驱动器设计参数获取与结构分析 | 第37-51页 |
| ·鲹科加新月型尾鳍推进运动分析 | 第37-44页 |
| ·尾鳍的运动参数 | 第37-41页 |
| ·尾鳍的形状参数 | 第41-42页 |
| ·驱动力矩与驱动功率分析 | 第42-44页 |
| ·形状记忆合金驱动器结构分析 | 第44-49页 |
| ·机器鱼总体结构设计 | 第44-46页 |
| ·驱动器类型分析 | 第46-48页 |
| ·驱动器结构及输出参数确定 | 第48-49页 |
| ·本章小结 | 第49-51页 |
| 第3章 NITI丝轴向动态加载实验与分析 | 第51-87页 |
| ·SMA静态本构模型及特性参数 | 第51-58页 |
| ·形状记忆合金一维静态本构模型 | 第51-57页 |
| ·静态实验获取的特性参数 | 第57-58页 |
| ·单向准静态拉伸实验 | 第58-67页 |
| ·相变温度测量 | 第58-59页 |
| ·恒温下应力应变关系实验 | 第59-62页 |
| ·恒应变下应力—温度关系实验 | 第62-64页 |
| ·恒应力下应变—温度关系实验 | 第64-67页 |
| ·低应变速率下动态实验 | 第67-74页 |
| ·低应变速率下应力与应变实验 | 第67-72页 |
| ·复合应变速率实验 | 第72-73页 |
| ·循环加载实验 | 第73-74页 |
| ·低应变速率下动态拉伸建模理论分析 | 第74-85页 |
| ·轴向加载相变过程分析 | 第74-75页 |
| ·动态拉伸建模 | 第75-81页 |
| ·基于拉伸加载实验行为模型的仿真 | 第81-85页 |
| ·本章小结 | 第85-87页 |
| 第4章 SMA螺旋弹簧元件特性研究 | 第87-99页 |
| ·SMA螺旋弹簧力学特性分析 | 第87-92页 |
| ·修正用于剪切变形的Brinson本构模型 | 第88-90页 |
| ·SMA螺旋弹簧热力学特性分析 | 第90-92页 |
| ·NITI丝螺旋弹簧特性实验 | 第92-95页 |
| ·性能测试仪 | 第92-93页 |
| ·实验内容 | 第93页 |
| ·实验结果与分析 | 第93-95页 |
| ·形状记忆合金弹簧元件设计方法分析 | 第95-98页 |
| ·表观设计法 | 第95-97页 |
| ·图解设计法 | 第97页 |
| ·回归分析法 | 第97-98页 |
| ·本章小结 | 第98-99页 |
| 第5章 SMA螺旋弹簧差动式驱动器设计研究 | 第99-119页 |
| ·SMA驱动器工作原理研究 | 第99-104页 |
| ·SMA相关术语定义与约定 | 第100-101页 |
| ·SMA驱动器工作原理研究 | 第101-104页 |
| ·SMA螺旋弹簧差动式驱动器设计方法 | 第104-108页 |
| ·SMA螺旋弹簧驱动器设计的一股方法 | 第105-108页 |
| ·SMA螺旋弹簧差动式驱动器热驱动方法研究 | 第108-112页 |
| ·电加热驱动 | 第108-109页 |
| ·自然冷却 | 第109页 |
| ·热池冷却 | 第109-110页 |
| ·半导体电堆驱动 | 第110-112页 |
| ·SMA螺旋弹簧差动式驱动器热力学分析 | 第112-117页 |
| ·SMA螺旋弹簧本构模型 | 第112-113页 |
| ·螺旋弹簧差动式驱动器热力学分析 | 第113-117页 |
| ·本章小结 | 第117-119页 |
| 第6章 基于SMA的机器鱼系统动力学分析 | 第119-133页 |
| ·机器鱼驱动系统动力学分析 | 第119-124页 |
| ·SMA的驱动力矩和阻力矩 | 第119-121页 |
| ·阻力矩 | 第121页 |
| ·惯性力矩 | 第121-124页 |
| ·基于模型的仿真验证 | 第124-127页 |
| ·基于开环的实验 | 第127-130页 |
| ·改变方波幅值实验 | 第128页 |
| ·改变方波的脉冲宽度实验 | 第128-129页 |
| ·SMA弹簧驱动元件实验 | 第129-130页 |
| ·SMA弹簧差动式驱动器响应特性实验 | 第130页 |
| ·本章小结 | 第130-133页 |
| 第7章 主要结论与创新点 | 第133-137页 |
| ·主要结论 | 第133-135页 |
| ·创新之处 | 第135-137页 |
| 参考文献 | 第137-143页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第143-145页 |
| 致谢 | 第145页 |
