1. 毕业设计（论文）主要内容：

地震、台风和海啸等自然灾害对人类生命和财产安全构成巨大威胁，其中建筑物的破坏和倒塌是造成灾难的主要原因之一，而道路桥梁的破坏切断了灾区交通生命线，造成救灾工作的巨大困难，进一步使灾情加剧。在土木建筑中，当钢筋混泥土结构遭到一定应力冲击时，有时即使不发生断裂或坍塌，也会在大范围内产生裂纹，使得修复变得十分困难和不经济。目前，在建筑物的抗震减震设计中，常把对地震作用的“硬抗”变为“疏导”来隔离和消耗地震能量，可以避免传统结构加固方式仅靠自身塑性变形吸收能量的缺点，使得建筑物上部结构在强震动中只发生刚体摇晃而基本不发生变形，从而保证建筑物自身的安全。如果将形状记忆合金置于土木建筑结构中，不仅能在结构受到外界振动影响而出现变形、裂纹、损伤时，较大部分的能量都可被形状记忆合金吸收并耗散掉，而且还可以利用形状记忆合金的功能特性，实现对结构的自我诊断，因此显著增加了结构的安全可靠性。在工程实践中，最常见的是将形状记忆合金安置于结构层间、底部或建筑物四角等受地震力作用较大的部位，实现对地震能量的吸收和消耗。有关研究结果显示，耗能器安装形状记忆合金结构后，耗能器可吸收约为三分之二的地震能量，并显著抑制结构的位移。为此越来越多的形状记忆合金减震吸能装置应用于建筑物和桥梁的设计中。

在目前已得到实际应用的三大形状记忆合金体系（ni-ti基、cu基和fe基合金）中，cu基形状记忆合金，如cu-al-ni，cu-zn-al和cu-al-mn合金等，由于具有价格低廉（不到ni-ti合金的1/10）、良好的导电和导热性能、相变温度可调范围广、工作温度较高等优点，已成为除ni-ti合金之外，较具应用前景的形状记忆合金。新型cu-al-mn形状记忆合金，由于其良好的热稳定性和优良的力学性能，近年来正受到越来越多研究者的关注，成为cu基形状记忆合金的又一研究热点。前期研究表明采用定向凝固方法制备了具有轴向强织构和平直低能晶界特征的柱状晶cu-al-mn形状记忆合金，解决了普通多晶组织cu基形状记忆合金由于变形协调能力差，易发生晶间断裂而导致记忆性能差，限制了合金的广泛应用的问题。该合金的超弹性应变可达到10%以上，达到单晶合金水平，具有替代ni-ti合金的潜力。

本课题来源于国家自然科学基金项目，针对柱状晶组织具有的高的超弹性应变恢复和能量吸收能力，以柱状晶cu-al-mn形状记忆合金为增强材料应用于土木建筑行业中的混泥土设计中，使混凝土在震动和破坏后具有自愈合能力，并对其力学行为进行研究。主要内容包括以下：

2. 毕业设计（论文）主要任务及要求

1. 阅读形状记忆合金应用方面的书籍和文献，了解形状记忆合金作为减震吸能材料应用以及模拟仿真的基本知识，查阅相关的文献不少于15篇，其中近五年外文文献不少于3篇；

2. 完成不少于4000字的英文论文翻译；

3. 对增强混凝土结构进行力学性能计算仿真，并进行实验验证。

3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排

1.第1-2周查阅国内外文献并翻译英文文献，了解形状记忆合金减震吸能应用的相关知识，了解混凝土复合材料制备方法和计算仿真实验，完成开题报告；

2.第3-7周学习与研究内容相关的设计知识和试验方法，开始进行有限元计算仿真；

3.第7-11周完成实验验证；

4. 主要参考文献

1. chen, q. and b. andrawes, cyclic stress-strain behavior of concrete confined with nitinb-shape memory alloy spirals. journal of structural engineering, 2017. 143(040170085).

2. mas, b., et al., superelastic shape memory alloy cables for reinforced concrete applications. construction and building materials, 2017. 148: p. 307-320.

3. shrestha k c, saiidi m s, cruz c a. advanced materials for control of post-earthquake damage in bridges[j]. smart materials and structures, 2015,24(2):25035.