【摘 要】
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铁磁形状记忆合金(FerromagneticShapeMemoryAlloy，简称FSMA)具有强铁磁性、大磁致伸缩、温控与磁控形状记忆效应，响应频率接近压电陶瓷，输出应变与应力接近温控形状记忆合金等
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铁磁形状记忆合金(FerromagneticShapeMemoryAlloy，简称FSMA)具有强铁磁性、大磁致伸缩、温控与磁控形状记忆效应，响应频率接近压电陶瓷，输出应变与应力接近温控形状记忆合金等特点。使其可能在振动和噪声控制、微波器件和智能结构等领域有重要应用。本论文以代表性的单晶Ni2MnGa合金为研究对象，对磁场和应力场共同作用下的单晶铁磁形状记忆合金的力学特性进行了实验测试与分析。主要研究内容如下:
测试了单晶Ni2MnGa铁磁形状记忆合金试样的材料常数，分别沿试样晶轴的三个不同方向进行了单轴向压缩实验，得到了应力-应变曲线。曲线表明，试样表现出很强的各向异性，其力学行为呈现很大差异。沿晶轴[100]方向，马氏体变体再取向的解孪应力较小，而沿晶轴的[010]和[001]方向，解孪应力很大。
以单晶Ni2MnGa铁磁形状记忆合金为研究对象，开展了不同常压应力下力-磁耦合时的相关实验研究，并获得了两个互相垂直方向产生的磁场-应变曲线，总结得到了相关实验规律。这为铁磁形状记忆合金在工程中的应用提供一定的指导作用。
根据单轴向压缩实验的结果，基于细观力学理论和热力学原理，考虑单晶Ni2MnGa铁磁形状记忆合金的各向异性，建立了铁磁形状记忆合金在压应力作用下的力学本构模型。模型的预测结果和实验数据基本吻合，很好地描述了该材料的力学行为，为研究单晶Ni2MnGa合金的力学行为提供了理论依据。
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