01
SMA概述与历史
形状记忆合金的定义、发现历史（如NiTi合金的发现）、主要类型（NiTi基、Cu基、Fe基）及各自特点。
基础历史
02
形状记忆效应原理
热弹性马氏体相变机制、应力诱发马氏体相变、单程与双程形状记忆效应的微观解释。
相变微观
03
超弹性效应原理
超弹性（伪弹性）的应力-应变曲线特征、临界应力与温度的关系、与形状记忆效应的区别。
力学超弹性
04
关键性能参数
相变温度（Ms, Mf, As, Af）、回复应变、回复应力、疲劳寿命、阻尼性能的定义与测试方法。
测试参数
05
材料制备-熔炼与铸造
真空电弧熔炼、真空感应熔炼、定向凝固技术、成分控制对性能的影响。
熔炼铸造
06
材料制备-加工与成型
热加工（锻造、轧制）、冷加工（拉丝、轧板）、形状记忆热处理（时效、训练）工艺。
加工热处理
07
材料表征-微观结构
光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）在观察马氏体变体中的应用。
表征微观
08
材料表征-相变分析
差示扫描量热法（DSC）测量相变温度、电阻法测量相变点、X射线衍射（XRD）物相分析。
DSCXRD
09
材料表征-力学性能
万能试验机进行拉伸/压缩测试、动态力学分析（DMA）测量阻尼与模量。
力学DMA
10
驱动与传感原理
SMA作为驱动器的位移-温度关系、作为传感器的电阻-应变关系、自感知（self-sensing）技术。
驱动传感
11
设计基础-本构模型
一维Brinson模型、Tanaka模型、Liang-Rogers模型的基本方程与参数拟合。
本构模型
12
设计基础-有限元仿真
Abaqus/ANSYS中SMA材料模型的设置、边界条件与热-力耦合分析。
仿真FEA
13
驱动器设计-偏置弹簧设计
偏置弹簧刚度计算、工作点确定、回复力与位移的匹配。
弹簧偏置
14
驱动器设计-差动驱动设计
双SMA丝差动驱动原理、控制策略、死区补偿。
差动控制
15
驱动器设计-结构优化
SMA丝/弹簧的几何尺寸优化、散热结构设计（如翅片）、响应频率提升。
优化散热
16
控制系统-开环控制
PWM加热控制、电流/电压驱动电路设计、MOSFET选型与保护。
电路PWM
17
控制系统-闭环控制
PID控制参数整定、基于电阻反馈的位置控制、自适应控制算法。
PID反馈
18
控制系统-传感融合
热电偶/热敏电阻温度采集、位移传感器（LVDT/编码器）信号处理、多传感器数据融合。
传感器融合
19
典型应用-航空航天
变体机翼、智能蒙皮、释放机构（如分离螺母）、卫星天线展开机构。
航空航天
20
典型应用-医疗
血管支架（自膨胀支架）、导丝、骨科植入物、手术缝合线。
医疗植入
21
典型应用-工业与消费
微型阀门、热敏开关、眼镜框架、手机天线、玩具。
工业消费
22
典型应用-机器人
柔性抓手、仿生肌肉、微型爬行机器人、水下推进器。
机器人仿生
23
疲劳与失效分析
热机械疲劳（TMF）机制、裂纹萌生与扩展、S-N曲线测试、寿命预测模型（Coffin-Manson）。
疲劳失效
24
可靠性测试
加速老化试验、热循环测试、功能疲劳测试、环境适应性（盐雾、湿度）测试。
可靠性环境
25
标准与规范
ASTM F2082（DSC法）、ASTM F2516（拉伸测试）、ISO标准、行业通用测试流程。
标准ASTM
26
成本与供应链
NiTi合金原材料成本、加工成本、主要供应商（如SAES Getters、Johnson Matthey）、国产化现状。
供应链成本
27
安全与环保
NiTi合金的生物相容性（ISO 10993）、加工过程中的粉尘防护、废弃SMA材料的回收。
安全环保
28
前沿技术-4D打印
SMA粉末的选区激光熔化（SLM）、打印参数对相变行为的影响、4D打印结构件。
4D打印SLM
29
前沿技术-纳米化与薄膜
SMA薄膜的磁控溅射制备、纳米晶SMA的超弹性与阻尼特性、MEMS应用。
薄膜纳米
30
案例实战-智能夹具开发
从需求分析、材料选型、驱动器设计、控制系统搭建到样机测试的全流程案例。
实战案例