线性超弹性NiTi合金

超低模量零滞后

在温度梯度环境中实现兼具超低模量、线性超弹性和无滞后特性的形状记忆合金。

Tao, Xu · Wang, Chunyu · Zhu, Yuquan · Yu, Wang · 闫亚宾 · Wang, Jie · Shimada, Takahiro · Kitamura, Takayuki

International Journal of Mechanical Sciences 2023

技术优势

应力-应变完全线性

通过设计温度梯度使临界应力连续变化，马氏体相变从突变转为渐进，从而消除应力平台和滞后。

超低模量可达约0.5 GPa

利用SISSO算法建立的杨氏模量表达式指导温度场逆向设计，可获得极低的弹性模量，适用于柔性器件。

高效的高通量模拟流程

采用主动学习策略，基于不确定性采样指导相场模拟，显著减少获得目标性能所需的模拟次数。

应用场景

• 智能材料：用于温度梯度环境下无滞后、线性响应的驱动与传感元件。
• 先进金属与合金：为形状记忆合金设计提供新思路，实现超低模量与线性超弹性。
• 柔性器件：超低模量使其在柔性电子与软体机器人中具备良好的顺应性。
• 储能与转换器件：可作为温度梯度环境下的能量转换或热管理部件。