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近年来，人们对预应变NiTi合金在自由态和恒应变约束态的驱动特性及其机制进行了很多研究，实际上，这两种情形仅分别相当于NiTi合金与零刚度和无穷刚度的弹性体相联结。本文首次对预应变NiTi合金与不同刚度弹性体的耦合作用及其机制进行了系统研究，结果表明：通过配置适当的弹性体，可以控制NiTi样品输出的最大应力和最小应变；样品输出的应力与应变满足线性关系；样品的回复应变率dε/dT和回复应力率dσ/dT与弹性体系数k(N/m)之间都满足指数关系；在耦合加热过程中，随k值的增加，样品的马氏体转变率|dξ/dT|线性下降。本文还对NiTi合金在恒应力约束降温过程中产生预应变及不完全相变进行研究，结果表明：变形导致的弹性应变能释放和不可回复的变形结构是引起马氏体稳定化的两个因素，当样品残余应变较小时，前者是主要原因，残余应变较大时，后者是主要原因，但前者对马氏体稳定化的贡献远大于后者；在热机循环过程中，应力场的变化决定了马氏体微观结构的均匀性，不均匀变形马氏体具有相对较宽的马氏体逆相变温度区间，均匀变形马氏体具有相对较窄的马氏体逆相变温度区间。本文又对不同温度变形NiTi合金与无穷刚度弹性体耦合作用及其机制进行研究，提出新的多步马氏体逆相变机制：NiTi样品在产生预应变的各个阶段的状态及约束条件是不同的，不同条件下形成的马氏体具有不同的变形度，变形度越大，马氏体储存的弹性应变能越低，在随后的自由加热过程中，变形度不均匀的马氏体先后向母相转变，形成多步马氏体逆相变。另外，本文还首次对不同方式预应变NiTi合金的回复应力特征进行比较，研究表明：预应变方式对NiTi合金的回复应力有较大影响，室温预应变样品的回复应力率dσ/dT最大，母相变形恒应变约束降温预应变样品的dσ/dT最小，恒应力约束降温预应变样品的dσ/dT低于前者高于后者。