针对多孔NiTi形状记忆合金相变和疲劳力学行为实验研究的需求及电子束云纹法测量技术发展的需要,本研究将发展可对不同放大倍数视场区域变形进行实时测量的新型变灵敏度电子束云纹法。结合投影光刻法和SPM探针氧化刻蚀法,提出新型的电子束云纹光栅制作工艺。对多孔NiTi形状记忆合金的超弹性性能和记忆性能进行变灵敏度电子束云纹法实验研究。对马氏体相变过程中不同相变区的变形进行变灵敏度电子束云纹法测量研究,为理论建模提供可靠的实验基础。同时,为了研究多孔NiTi形状记忆合金疲劳失效机理, 将应用双频率电子束云纹光栅和变灵敏度电子束云纹法对多孔NiTi形状记忆合金中心穿透板试样的单轴应力下的疲劳失效破坏过程进行研究。研究孔隙度参数对NiTi形状记忆合金的超弹性、记忆性能和疲劳性能的影响,为改进材料设计、提高材料性能提供可靠的实验依据,同时为该材料的进一步应用提供有价值的实验结果。
微/纳米尺度材料和结构力学行为的测试是工程技术界关注的前沿问题,也是发展微/纳米尺度力学学科的基础。本项目主要针对微电子机械系统和纳米材料研究对力学测试技术的需求,进行微/纳观光测力学实验方法、技术及应用研究,发展新型微/纳米光测实验方法和技术,并在MEMS器件力学行为研究和低维材料在极端环境下的力学行为研究中进行应用。以所提出的方法和技术为基础进行微/纳观光测力学设备的开发与研制,研究具有自主知识产权的新型高温疲劳微力试验机和显微光力学实验系统。本项目完成后,将为微/纳米材料在力、热、强激光辐照下多种载荷共同作用下的力学行为提供有效的测试方法和实验设备。所提出的变灵敏度全场测量方法可以对微尺度区域的不同范围的变形进行研究,为微/纳米材料和MEMS器件力学失效理论研究提供有效的实验方法和手段,为完善现有的微/纳米力学理论奠定重要的实验基础。