CN110083123A - 一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，包括以下步骤：1)形状记忆合金材料参数测定：确定所需参数，确定参数值；2)螺栓连接变形协调方程建立：螺栓初始有效长度，施加预紧力的螺栓有效长度，施加预紧力后力的平衡关系，任意状态下的位移协调方程；3)螺栓连接刚度计算：螺栓刚度计算，被连接件刚度计算；4)螺栓连接载荷控制模型：形状记忆合金垫片连接加载路径研究，回复阶段两个极限状态的SMA垫片属性，升温静态回复下温度‑回复力关系；5)装配连接智能控制：监测连接载荷，控制连接载荷。由于形状记忆合金特殊的力学特性，本发明可以为装配连接提供连接载荷智能控制模型及方法，为螺栓装配连接的载荷保障提供技术支撑。

Description

一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法

【技术领域】

本发明属于智能制造领域，尤其是一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法。

【背景技术】

螺栓连接由于拆装方便、互换性好、且容易获得较高的连接载荷，被广泛应用于航空航天、石油化工、能源电力等领域的复杂精密机电***之中，其连接稳定性直接关系到整机服役性能的可靠性与耐久性。在高温、高压、高频振动等极端服役环境下，螺栓连接结构极易发生蠕变松弛、振动自松弛等失效问题，这就造成其连接载荷往往难以有效保持，进而影响连接稳定性。据统计发现，世界各国每年因紧固件松动、疲劳断裂引起的直接经济损失高达数十亿美元以上。

为了防止螺栓连接在工作过程中出现载荷下降问题，工程上主要采用两种方法，一是采用防松装置，如对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母以及一些机械防松措施；二是采取定期检查，二次拧紧，或拆卸重新装配等方式。上述两种方法，前者虽能够延长设备服役时间，但对已下降预紧力却无能为力，后者可对下降预紧力进行补偿，但增加了设备维护成本，影响了生产效率，且受结构空间限制有些部位难以进行二次拧紧。因此，当前迫切需要一种能够可实时补偿松弛载荷的连接结构与方法，实现装配性能服役可靠性的有效保障。

形状记忆合金材料(Shape Memory Alloy,SMA)低温加载会发生相变变形，在受热过程中当其变形恢复受限时，将会产生极大的回复力，该力学特性为装配连接载荷的智能控制提供了可能性。基于此，本专利提出利用形状记忆合金受限加热回复可产生极大应力的力学特性，结合螺栓连接***变形协调方程，构建装配连接载荷智能控制模型及方法，从而实现复杂机电***装配连接载荷的精准控制，提升其服役阶段装配性能的可靠性与保持性。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法。利用形状记忆合金受限加热回复可产生极大应力的力学特性，结合螺栓连接***变形协调方程，构建装配连接载荷智能控制模型及方法，从而实现复杂机电***装配连接载荷的精准控制，提升其服役阶段装配性能的可靠性与保持性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，包括以下步骤：

步骤1：测定形状记忆合金材料参数；

步骤2：建立螺栓连接变形协调方程；

步骤3：计算螺栓连接刚度；

步骤4：构建螺栓连接载荷控制模型；

步骤5：装配连接智能控制。

本发明进一步的改进在于：

步骤1具体为：

步骤1-1：确定需要测定的参数：分析经典Tanaka-Liang-Brison形状记忆合金材料本构模型，确定用于描述形状记忆合金特性的温度参数和力学性能参数；

步骤1-2：进行室温压缩实验和多温度压缩实验探索材料的压缩特性并确定压缩特性参数。

步骤1-1所述的温度参数为A_s、A_f、M_s、M_f，力学性能参数为E_A、E_m、ε_L、C_M、C_A。

步骤2具体为：

步骤2-1：确定螺栓初始有效长度：未施加载荷状态下，螺栓连接有效长度用被连接件表示为：x_b＝x_s+Σx_mi，其中，x_s为SMA垫片原始厚度，单位mm；x_mi为每个被连接件在未施加预紧力下未变形厚度，单位mm；

步骤2-2：确定施加预紧力的螺栓有效长度：

若预紧力对螺栓施加拉伸力，螺栓的最终有效长度为：x_b+δ+Δ_b，其中，δ为螺栓拧紧过程中轴向自由端的伸长量，单位mm；Δ_b为由于预紧力施加造成的螺栓有效承载增加长度，单位mm；

若预紧力对被连接件施加压缩力，预紧后螺栓承载有效长度用被连接件的轴向长度表示为：x_b+δ+Δ_b＝x_s+Δ_s+Σ(x_mi+Δ_mi)；

步骤2-3：施加预紧力后力的平衡关系：

P1＝P2＝P，P1＝K_bΔ_b，P2＝-K_miΔ_mi，P＝-σ_sA_SMA

其中，P1为使螺栓有效承载长度伸长的拉力，单位N；P2为使被连接件压缩的力，单位N；P＝-σ_sA_SMA为SMA中的轴向压缩应力，单位N；K_b为螺栓刚度，单位N/mm；K_mi为被连接件刚度，单位N/mm；A_SMA为SMA垫片横截面积，mm²；

步骤2-4：螺栓连接变形协调方程：

其中，A_SMA0为施加预紧力前SMA垫片的截面面积，单位mm²；ν为SMA材料泊松比。

步骤3具体为：

步骤3-1：螺栓刚度计算：基于Bickford的螺栓刚度模型计算方法，根据胡克定律计算螺栓刚度为：

其中，δ_b为螺栓的轴向变形量，单位mm；F为螺栓的轴向预紧力，单位N；E_b为螺栓的弹性模量，单位MPa；L_eh为螺栓头等效长度，单位mm；L_en为螺纹旋合部分等效长度，单位mm；

步骤3-2：螺栓连接刚度计算：

当d_h≤d_m≤d_w时，螺栓连接刚度为

当d_w≤d_m≤d_w+h·tanθ时，螺栓连接刚度为

当d_m>d_w+htanθ时，螺栓连接刚度为

步骤4具体为：

步骤4-1：分析SMA垫片预紧和升温过程中0-1-2-3这三个阶段力学行为，得到垫片在加载过程中各个阶段的相变特性与载荷恢复特性；

其中，0-1阶段为材料奥氏体线弹性区域，1-2阶段为材料相变区域，2-3阶段为升温过程载荷恢复区域；

步骤4-2：2点的压缩应力、应变和马氏体体积分数为：

其中，P₂为2点的预紧力值，单位N；σ₂为2点的应力值，单位MPa；ε₂为2点的应变值；ξ₂为2点的马氏体体积分数；T₀为当前室内温度，单位℃，σ₁为1点的应力值，单位MPa；ε₁为1点的应变值；D_A为奥氏体的弹性模量，单位MPa；

2、3点状态下的位移协调方程为：

其中，σ₃为3点的应力值/MPa，ε₃为3点的应变值；

2、3点状态下SMA材料的热力学本构模型为：

σ₃-σ₂＝D(ξ₃)ε₃-D(ξ₂)ε₂+Ω(ξ₃)ξ₃-Ω(ξ₂)ξ₂

步骤4-3，SMA垫片在升温过程中ε-σ的关系为：

SMA材料的本构方程：

σ_a-σ₂＝D(ξ_a)ε_a-D(ξ₂)ε₂+Ω(ξ_a)ξ_a-Ω(ξ₂)ξ₂

SMA材料的马氏体逆向变方程：

由上述方程结合2、3点的SMA垫片属性以及施加预紧力后连接***内力之间的关系，得到加热过程中预紧力与温度的关系。

步骤5具体为：

步骤5-1：监测连接载荷：在装配连接结构中安装力传感器和加热设备，并将其连接到数采中实时监测螺栓预紧力变化；

步骤5-2：控制连接载荷：通过螺栓连接载荷控制模型，实时计算不同温度对应的螺栓预紧力，并通过加热设备控制SMA垫片温度，实现装配连接载荷的智能控制。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

与传统机械锁紧或者定期检修相比，运用本发明能够准确、智能控制关键螺栓连接结构的预紧载荷，从而减小维修成本，提升设备寿命周期，增强服役阶段装配性能的可靠性与保持性，同时也为重大机械装备的智能化水平提升提供基本技术支撑。

【附图说明】

图1为本发明的SMA垫片在螺栓预紧和回复过程中应力应变关系图；

图2为本发明的升温过程SMA垫片预紧力与温度的曲线关系图；

【具体实施方式】

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，具体步骤如下：

1)形状记忆合金材料参数测定；

2)螺栓连接变形协调方程建立；

3)螺栓连接刚度计算；

4)螺栓连接载荷控制模型构建；

5)装配连接智能控制。

其中形状记忆合金材料参数测定包含如下步骤：

1)确定所需参数：分析经典Tanaka-Liang-Brison形状记忆合金材料本构模型，确定用于描述形状记忆合金特性所需的性能参数，其中包括四个温度参数(A_s、A_f、M_s、M_f)和七个力学性能参数(E_A、E_m、ε_L、C_M、C_A)；

2)确定参数值：进行室温压缩实验和多温度压缩实验探索材料的压缩特性并确定其参数。

其中螺栓连接变形协调方程建立包含如下步骤：

1)螺栓初始有效长度：采用形状记忆合金垫片的螺栓连接中，变形因素包括：螺栓受拉产生的伸长量、被连接件受压而产生的压缩量以及SMA垫片在整个预紧和加热过程中的变形。未施加载荷状态下，螺栓连接有效长度用被连接件表示为：

x_b＝x_s+Σx_mi (1)

式中x_s为SMA垫片原始厚度/mm，x_mi为每个被连接件在未施加预紧力下未变形厚度/mm；

2)施加预紧力的螺栓有效长度：预紧力对螺栓施加拉伸力，螺栓的最终有效长度为

x_b+δ+Δ_b (2)

式中δ为螺栓拧紧过程中轴向自由端的伸长量/mm，Δ_b为由于预紧力施加造成的螺栓有效承载增加长度/mm。

预紧力对被连接件施加压缩力，预紧后螺栓承载有效长度用被连接件的轴向长度表示为：

x_b+δ+Δ_b＝x_s+Δ_s+Σ(x_mi+ (3)

3)施加预紧力后力的平衡关系：***无外部载荷，施加预紧力后连接***内力之间关系为：

P1＝P2＝P,P1＝K_bΔ_b，P2＝-K_miΔ_mi， (4)

P＝-σ_sA_SMA

式中P1为使螺栓有效承载长度伸长的拉力/N，P2为使被连接件压缩的力/N，P＝-σ_sA_SMA为SMA中的轴向压缩应力/N，K_b为螺栓刚度/N/mm，K_mi为被连接件刚度/N/mm，A_SMA为SMA垫片横截面积/mm²。

4)任意状态下的位移协调方程：

式中，A_SMA0为施加预紧力前SMA垫片的截面面积/mm²；ν为SMA材料泊松比。

其中螺栓连接刚度计算包含如下步骤：

1)螺栓刚度计算：基于Bickford的螺栓刚度模型计算方法，根据胡克定律计算螺栓刚度为：

式中，δ_b为螺栓的轴向变形量/mm；F为螺栓的轴向预紧力/N；E_b为螺栓的弹性模量/MPa；L_eh为螺栓头等效长度/mm；L_en为螺纹旋合部分等效长度/mm。

2)被连接件刚度计算：d_h≤d_m≤d_w时，轴向刚度为：

d_w≤d_m≤d_w+h·tanθ时，轴向刚度为：

d_m>d_w+h tanθ时，轴向刚度为：

其中螺栓连接载荷控制模型建立包含如下步骤：

1)形状记忆合金垫片连接加载路径研究：如图1所示，分析SMA垫片预紧和升温过程中0-1-2-3这三个阶段的力学行为，得到垫片在加载过程中各个阶段的相变特性与载荷恢复特性，其中在0、1、3点SMA垫片处于单一相，在0-1阶段拧紧过程SMA垫片处于单一相中，在2-3阶段是能够实现整个连接***的载荷恢复特性的阶段。

2)回复阶段两个极限状态的SMA垫片属性：1-2阶段时应力诱发马氏体相变，2点的压缩应力、应变和马氏体体积分数为：

式中，P₂为2点的预紧力值/N；σ₂为2点的应力值/MPa；ε₂为2点的应变值；ξ₂为2点的马氏体体积分数；T₀为当前室内温度/℃，σ₁为1点的应力值/MPa，ε₁为1点的应变值；D_A为奥氏体的弹性模量/MPa。

3点的SMA垫片属性可以通过2、3点状态下的位移协调方程以及SMA材料的热力学本构模型计算，2、3点状态下的位移协调方程为：

式中，σ₃为3点的应力值/MPa，ε₃为3点的应变值。

2、3点状态下SMA材料的热力学本构模型：

σ₃-σ₂＝D(ξ₃)ε₃-D(ξ₂)ε₂+Ω(ξ₃)ξ₃-Ω(ξ (13)

3)升温静态回复下温度-回复力关系：SMA垫片在升温过程中ε-σ的关系：

SMA材料的本构方程：

σ_a-σ₂＝D(ξ_a)ε_a-D(ξ₂)ε₂+Ω(ξ_a)ξ_a-Ω(ξ (15)

SMA材料的马氏体逆相变方程：

由上式结合2、3点的SMA垫片属性以及式4得到加热过程中预紧力与温度的关系。

其中装配连接智能控制包含如下步骤：

1)监测连接载荷：在装配连接结构中安装力传感器和加热设备，并将其连接到数采中实时监测螺栓预紧力变化；

2)控制连接载荷：通过螺栓连接载荷控制模型实时计算不同温度对应的螺栓预紧力，并通过加热设备控制SMA垫片温度，实现装配连接载荷的智能控制。

实施例1

本实施例试件选用M6单螺栓，建立应用SMA垫片的螺栓连接载荷控制模型，具体步骤如下：

1)形状记忆合金材料参数测定；

2)螺栓连接变形协调方程建立；

3)螺栓连接刚度计算；

4)螺栓连接载荷控制模型构建；

5)装配连接智能控制。

其中形状记忆合金材料参数测定包含如下步骤：

1)确定所需参数：分析经典Tanaka-Liang-Brison形状记忆合金材料本构模型，确定用于描述形状记忆合金特性所需的性能参数，其中包括四个温度参数(A_s、A_f、M_s、M_f)和七个力学性能参数(E_A、E_m、ε_L、C_M、C_A)；

2)确定参数值：进行室温压缩实验和多温度压缩实验探索材料的压缩特性并确定其参数。

其中螺栓连接变形协调方程建立包含如下步骤：

1)螺栓初始有效长度：采用形状记忆合金垫片的螺栓连接中，变形因素包括：螺栓受拉产生的伸长量、被连接件受压而产生的压缩量以及SMA垫片在整个预紧和加热过程中的变形。未施加载荷状态下，螺栓连接有效长度用被连接件表示为：

x_b＝x_s+Σx_mi (1)

式中x_s为SMA垫片原始厚度/mm，x_mi为每个被连接件在未施加预紧力下未变形厚度/mm；

2)施加预紧力的螺栓有效长度：预紧力对螺栓施加拉伸力，螺栓的最终有效长度为

x_b+δ+Δ_b (2)

式中δ为螺栓拧紧过程中轴向自由端的伸长量/mm，Δ_b为由于预紧力施加造成的螺栓有效承载增加长度/mm。

预紧力对被连接件施加压缩力，预紧后螺栓承载有效长度用被连接件的轴向长度表示为：

x_b+δ+Δ_b＝x_s+Δ_s+Σ(x_mi+ (3)

3)施加预紧力后力的平衡关系：***无外部载荷，施加预紧力后连接***内力之间关系为：

P1＝P2＝P,P1＝K_bΔ_b，P2＝-K_miΔ_mi， (4)

P＝-σ_sA_SMA

式中P1为使螺栓有效承载长度伸长的拉力/N，P2为使被连接件压缩的力/N，P＝-σ_sA_SMA为SMA中的轴向压缩应力/N，K_b为螺栓刚度/N/mm，K_mi为被连接件刚度/N/mm，A_SMA为SMA垫片横截面积/mm²。

4)任意状态下的位移协调方程：

式中，A_SMA0为施加预紧力前SMA垫片的截面面积/mm²；ν为SMA材料泊松比。

其中螺栓连接刚度计算包含如下步骤：

1)螺栓刚度计算：基于Bickford的螺栓刚度模型计算方法，根据胡克定律计算螺栓刚度为：

式中，δ_b为螺栓的轴向变形量/mm；F为螺栓的轴向预紧力/N；E_b为螺栓的弹性模量/MPa；L_eh为螺栓头等效长度/mm；L_en为螺纹旋合部分等效长度/mm。

2)被连接件刚度计算：d_h≤d_m≤d_w时，轴向刚度为：

d_w≤d_m≤d_w+h·tanθ时，轴向刚度为：

d_m>d_w+h tanθ时，轴向刚度为：

其中螺栓连接载荷控制模型建立包含如下步骤：

1)形状记忆合金垫片连接加载路径研究：如图1所示，分析SMA垫片预紧和升温过程中0-1-2-3这三个阶段的力学行为，得到垫片在加载过程中各个阶段的相变特性与载荷恢复特性，其中在0、1、3点SMA垫片处于单一相，在0-1阶段拧紧过程SMA垫片处于单一相中，在2-3阶段是能够实现整个连接***的载荷恢复特性的阶段。

2)回复阶段两个极限状态的SMA垫片属性：1-2阶段时应力诱发马氏体相变，2点的压缩应力、应变和马氏体体积分数为：

式中，P₂为2点的预紧力值/N；σ₂为2点的应力值/MPa；ε₂为2点的应变值；ξ₂为2点的马氏体体积分数；T₀为当前室内温度/℃，σ₁为1点的应力值/MPa，ε₁为1点的应变值；D_A为奥氏体的弹性模量/MPa。

3点的SMA垫片属性可以通过2、3点状态下的位移协调方程以及SMA材料的热力学本构模型计算，2、3点状态下的位移协调方程为：

式中，σ₃为3点的应力值/MPa，ε₃为3点的应变值。

2、3点状态下SMA材料的热力学本构模型：

σ₃-σ₂＝D(ξ₃)ε₃-D(ξ₂)ε₂+Ω(ξ₃)ξ₃-Ω(ξ (13)

3)升温静态回复下温度-回复力关系：SMA垫片在升温过程中ε-σ的关系：

SMA材料的本构方程：

σ_a-σ₂＝D(ξ_a)ε_a-D(ξ₂)ε₂+Ω(ξ_a)ξ_a-Ω(ξ (15)

SMA材料的马氏体逆相变方程：

由上式结合2、3点的SMA垫片属性以及式4得到加热过程中预紧力与温度的关系，如图2所示，得到以M6单螺栓连接为例，SMA垫片在拧紧到15kN后，加热过程中预紧力-温度关系。

其中装配连接智能控制包含如下步骤：

1)监测连接载荷：在装配连接结构中安装力传感器和加热设备，并将其连接到数采中实时监测螺栓预紧力变化；

2)控制连接载荷：通过螺栓连接载荷控制模型实时计算不同温度对应的螺栓预紧力，并通过加热设备控制SMA垫片温度，实现装配连接载荷的智能控制。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：测定形状记忆合金材料参数；

步骤2：建立螺栓连接变形协调方程；

步骤3：计算螺栓连接刚度；

步骤4：构建螺栓连接载荷控制模型；

步骤5：装配连接智能控制。

2.如权利要求1所述一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，其特征在于，步骤1具体为：

步骤1-1：确定需要测定的参数：分析经典Tanaka-Liang-Brison形状记忆合金材料本构模型，确定用于描述形状记忆合金特性的温度参数和力学性能参数；

步骤1-2：进行室温压缩实验和多温度压缩实验探索材料的压缩特性并确定压缩特性参数。

3.如权利要求2所述一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，其特征在于，步骤1-1所述的温度参数为A_s、A_f、M_s、M_f，力学性能参数为E_A、E_m、ε_L、C_M、C_A。

4.如权利要求1所述一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，其特征在于，步骤2具体为：

步骤2-1：确定螺栓初始有效长度：未施加载荷状态下，螺栓连接有效长度用被连接件表示为：x_b＝x_s+Σx_mi，其中，x_s为SMA垫片原始厚度，单位mm；x_mi为每个被连接件在未施加预紧力下未变形厚度，单位mm；

步骤2-2：确定施加预紧力的螺栓有效长度：

若预紧力对螺栓施加拉伸力，螺栓的最终有效长度为：x_b+δ+Δ_b，其中，δ为螺栓拧紧过程中轴向自由端的伸长量，单位mm；Δ_b为由于预紧力施加造成的螺栓有效承载增加长度，单位mm；

若预紧力对被连接件施加压缩力，预紧后螺栓承载有效长度用被连接件的轴向长度表示为：x_b+δ+Δ_b＝x_s+Δ_s+Σ(x_mi+Δ_mi)；

步骤2-3：施加预紧力后力的平衡关系：

P1＝P2＝P，P1＝K_bΔ_b，P2＝-K_miΔ_mi，P＝-σ_sA_SMA

其中，P1为使螺栓有效承载长度伸长的拉力，单位N；P2为使被连接件压缩的力，单位N；P＝-σ_sA_SMA为SMA中的轴向压缩应力，单位N；K_b为螺栓刚度，单位N/mm；K_mi为被连接件刚度，单位N/mm；A_SMA为SMA垫片横截面积，mm²；

步骤2-4：螺栓连接变形协调方程：

其中，A_SMA0为施加预紧力前SMA垫片的截面面积，单位mm²；ν为SMA材料泊松比。

5.如权利要求1所述一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，其特征在于，步骤3具体为：

步骤3-1：螺栓刚度计算：基于Bickford的螺栓刚度模型计算方法，根据胡克定律计算螺栓刚度为：

其中，δ_b为螺栓的轴向变形量，单位mm；F为螺栓的轴向预紧力，单位N；E_b为螺栓的弹性模量，单位MPa；L_eh为螺栓头等效长度，单位mm；L_en为螺纹旋合部分等效长度，单位mm；

步骤3-2：螺栓连接刚度计算：

当d_h≤d_m≤d_w时，螺栓连接刚度为

当d_w≤d_m≤d_w+h·tanθ时，螺栓连接刚度为

当d_m>d_w+htanθ时，螺栓连接刚度为

6.如权利要求1所述一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，其特征在于，步骤4具体为：

步骤4-1：分析SMA垫片预紧和升温过程中0-1-2-3这三个阶段力学行为，得到垫片在加载过程中各个阶段的相变特性与载荷恢复特性；

其中，0-1阶段为材料奥氏体线弹性区域，1-2阶段为材料相变区域，2-3阶段为升温过程载荷恢复区域；

步骤4-2：2点的压缩应力、应变和马氏体体积分数为：

其中，P₂为2点的预紧力值，单位N；σ₂为2点的应力值，单位MPa；ε₂为2点的应变值；ξ₂为2点的马氏体体积分数；T₀为当前室内温度，单位℃，σ₁为1点的应力值，单位MPa；ε₁为1点的应变值；D_A为奥氏体的弹性模量，单位MPa；

2、3点状态下的位移协调方程为：

其中，σ₃为3点的应力值/MPa，ε₃为3点的应变值；

2、3点状态下SMA材料的热力学本构模型为：

σ₃-σ₂＝D(ξ₃)ε₃-D(ξ₂)ε₂+Ω(ξ₃)ξ₃-Ω(ξ₂)ξ₂

步骤4-3，SMA垫片在升温过程中ε-σ的关系为：

SMA材料的本构方程：

σ_a-σ₂＝D(ξ_a)ε_a-D(ξ₂)ε₂+Ω(ξ_a)ξ_a-Ω(ξ₂)ξ₂

SMA材料的马氏体逆向变方程：

由上述方程结合2、3点的SMA垫片属性以及施加预紧力后连接***内力之间的关系，得到加热过程中预紧力与温度的关系。

7.如权利要求1所述一种基于形状记忆合金的装配连接载荷智能控制方法，其特征在于，步骤5具体为：

步骤5-1：监测连接载荷：在装配连接结构中安装力传感器和加热设备，并将其连接到数采中实时监测螺栓预紧力变化；

步骤5-2：控制连接载荷：通过螺栓连接载荷控制模型，实时计算不同温度对应的螺栓预紧力，并通过加热设备控制SMA垫片温度，实现装配连接载荷的智能控制。