НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: Kolobov_A.pdf (732.90Кб)

УДК 629.783; 537.622

Россия, МГТУ им. Н.Э. Баумана

В настоящее время спроектированы материалы способные при изменении температуры возвращать значительные неупругие деформации, проявлять резиноподобную упругость, осуществлять преобразование тепла в механическую работу и т.д. Совокупность подобных эффектов обычно называют эффектом памяти формы.
К настоящему времени известно большое количество соединений и сплавов, обладающих эффектом памяти формы.
Это сплавы на основе никелида титана (TiNi), сплавы на основе меди (Cu-Al,, Cu-Sn, Cu-Al-Ni, Cu-Zn-Si и др.), золота и серебра (Ag-Cd, Au-Ag-Cd, Au-Cd-Cu, Au-Zn-Cu  и др.), марганца (Mn-Cr, Fe-Cu, Mn-Cu-Ni, Mn-Cu-Zr, Mn-Ni  и др.), железа (Fe-Mn, Fe-Ni, Fe-Al и др.) и другие соединения.
Наибольшее распространение получили сплавы на основе никелида титана.
Сплавы с эффектом памяти формы имеют разнообразное применение в технике и медицине: соединительные устройства, исполнительные механизмы, трансформируемые конструкции, медицинские имплантанты различного назначения и другое.
В космической технике имеется задача разрыва топливных трубопроводов при отделении космического аппарата от ракеты.
В работе рассмотрена методика проектного расчета разрывного устройства трубопровода с использованием нитинола. Это устройство можно использовать вместо пироножей.
Устройство представляет собой два полукольца из сплава TiNi. В месте разрыва на трубопроводе сделана кольцевая радиусная канавка.
Полукольца подвергаются при температуре мартенситного перехода деформированию и в деформированном состоянии устанавливаются в устройство. При нагреве до температуры аустенитного перехода макродеформации втулки запасенная нитиноловой втулкой энергия достаточна велика для разрыва трубопровода по кольцевой выточке.
Приведены методики проектного расчета и времени срабатывания устройства.