Экспериментально изучены функциональные свойства монокристаллов сплава Cu−Al−Ni с эффек-том памяти формы (ЭПФ), изготовленных в виде прутков. Образцы испытывались на растяже-ние в условиях, имитирующих работу силовых элементов в линейных и вращательных двигате-лях на ЭПФ в циклическом режиме. По результатам исследований сформулированы базовые прин-ципы построения и условия работы двигателей с силовыми элементами на основе этих моно-кристаллов. Установлены основные соотношения между функциональными свойствами монокристал-лического сплава и основными характеристиками двигателей. Изучены такие характеристики, как максимальный ход штока в линейном двигателе и угол поворота вала во вращательном дви-гателе, максимальные развиваемые сила и момент, а также совершаемая двигателями полезная работа. ВведениеМартенситное превращение, связанное с трансфор-мацией кристаллической структуры твердого тела под воздействием внешней силы, приводит к большим де-формациям неупругого характера, вследствие чего про-исходит изменение первоначальной формы тела. Такие деформации могут быть различного типа -растяжения, сжатия, кручения или изгиба. Восстановление накоплен-ной неупругой деформации и, как следствие, возврат к исходной форме тела могут осуществляться как в процессе разгрузки при постоянной температуре -эффект сверхупругости, так и в процессе нагрева -эффект памяти формы (Shape memory effect -SME). В ряде материалов эти обратимые деформации состав-ляют от нескольких единиц до десяти и более процен-тов [1][2][3][4].При проявлении эффекта памяти формы в процессе нагрева происходит генерация напряжений в объеме материала, что приводит в случае внешнего сопротив-ления к восстановлению формы тела к возникновению реактивной силы [5][6][7][8]. Важным обстоятельством для технических применений данного эффекта является зна-чительное превышение величины реактивной силы над силой, вызвавшей первоначальное изменение формы. Это открывает принципиальную возможность получения полезной механической работы в техническом устрой-стве, в котором " тело" из материала с эффектом памяти является " активно работающим" функциональным сило-вым элементом [8][9][10][11].

Исследовано поведение сверхупругого монокристалла из сплава Cu−14.2% Al−4% Ni в случае больших обратимых деформаций при изгибе продольной силой. Обнаружен и изучен эффект локализации деформации по длине кристалла. Показано, что наибольшие обратимые деформации (до 10%) сосредоточены в центральной части изгибаемого кристалла.