形状记忆合金应用于疏水阀的开发研究

发布时间：2020-08-09 15:17

【摘要】： 本文首先对蒸汽疏水阀及形状记忆合金(Shape Memory Alloy，简称SMA)进行了综述，接着介绍了利用SMA的形状记忆效应(Shape Memory Effect，简称SME)与相变伪弹性等特性，开发了一种热静力式SMA蒸汽疏水阀，并对本课题研究的目的、意义及可行性进行深入的分析。从SMA弹簧的本构关系及力学关系出发，建立了两种SMA弹簧设计的数学模型，通过对比，得出适合实际工程设计的模型，并详细论述了该模型的求解方法。 SMA弹簧及与其相匹配的普通弹簧的设计是SMA疏水阀动作元件设计的关键，本文详细论述了动作元件的设计方法，并从使用性能及经济性出发，对SMA弹簧进行了多目标优化设计，使优化后的SMA弹簧具有质量小、刚度大的优点，提高了SMA弹簧的使用性能的同时，降低了弹簧成本，尤其在进行大批量生产时，经济性较高，对工业生产以及资源节约等方面都具有重要意义。对SMA疏水阀进行设计计算，确定了其零部件的材质、结构形式及尺寸，最终完成了SMA疏水阀的零件图及装配图。通过与传统热静力式疏水阀——双金属片式疏水阀的比较表明，SMA疏水阀具有动作可靠、迅速、性能良好、变形量和恢复力大、成本低等双金属片疏水阀所不具备的优点，使用性能远优于传统热静力式疏水阀，是一种很有发展前景的热静力式疏水阀。最后，对SMA蒸汽疏水阀的温度滞后性进行了深入的研究，提出了减小温度滞后的可行性方法，为提高SMA疏水阀的使用性能提供了重要的理论依据。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH134;TG139.6
【图文】：

疏水阀,疏水

SMA疏水阀

【引证文献】