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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利压致转轻量化紧固工具结构及其基于4D打印技术的制备方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117564955B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311195553.2，技术领域涉及：B25B11/00；该发明授权压致转轻量化紧固工具结构及其基于4D打印技术的制备方法是由戴冬华;夏志恒;顾冬冬;赵文泰;龙宇航;张晗;汪亮设计研发完成，并于2023-09-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本压致转轻量化紧固工具结构及其基于4D打印技术的制备方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种压致转轻量化紧固工具结构及其基于4D打印技术的制备方法。压致转轻量化紧固工具结构包括螺杆、螺纹紧固件以及自紧固件，自紧固件与螺纹紧固件一体设置，且自紧固件采用NiTi形状记忆合金为原料制成，同时自紧固件与螺杆之间存在合适的工作间隙；自紧固件包括上层圆环、下层圆环以及若干位于上层圆环、下层圆环之间的连杆，各连杆倾斜地连接在上层圆环、下层圆环之间并呈顺时针或逆时针分布。由此可见，本发明所述的自紧固件受力时会发生旋转压缩而促使螺纹紧固件松动，与此同时，自紧固件还会因温变而实现形状复位从而实现紧固工具的自紧固，从而解决了紧固部位的连接松动问题。

本发明授权压致转轻量化紧固工具结构及其基于4D打印技术的制备方法在权利要求书中公布了：1.一种压致转轻量化紧固工具结构，用于紧固工件，包括螺杆以及与螺杆螺纹配合连接的螺纹紧固件，螺杆在尾端带有螺帽；其特征在于，还包括自紧固件；所述自紧固件与螺纹紧固件一体设置，且自紧固件采用NiTi形状记忆合金为原料制成，同时自紧固件与螺杆之间存在合适的工作间隙； 所述自紧固件包括上层圆环、下层圆环以及若干位于上层圆环、下层圆环之间的连杆，各连杆倾斜地连接在上层圆环、下层圆环之间并呈顺时针或逆时针分布； 安装时，将螺杆的前端穿过工件后，在螺杆上依次套接自紧固件以及螺纹紧固件，然后旋转螺纹紧固件，推动自紧固件朝向工件移动，直至上层圆环与工件抵紧，实现工件的紧固，此时自紧固件处于下层圆环受到约束而上层圆环能够自由旋转的状态； 工件在工作过程中发生振动时，能够促使连杆与自紧固件的中心轴之间的夹角θ发生变化，导致连杆发生顺时针或逆时针扭转并带动上层圆环朝向下层圆环移动，自紧固件发生压缩并促使螺纹紧固件发生转动，进而导致螺纹紧固件松开工件；在此过程中，自紧固件能够发生温度变化，导致自紧固件发生相变，进而产生形状回复，自紧固件在形状回复过程中产生的力能够带动螺纹紧固件反向转动，推动自紧固件朝向工件移动，直至上层圆环与工件抵紧，实现工件自紧固； 所述自紧固件先通过激光粉末床熔融技术打印成形后，再通过循环压缩轴向变形行为测试制成；循环压缩轴向变形行为测试中，测试温度T在自紧固件的奥氏体完成转变温度以上进行，测试温度T满足： 自紧固件所采用的NiTi形状记忆合金的屈服强度σy满足： 表示发生形变后的奥氏体完成转变温度；σ0SIM为应力诱导自紧固件马氏体相变的最小临界应力；σ为诱导自紧固件马氏体相变的应力；△σ为超弹性应力‑应变曲线中的应力滞后；ηd为相变周期的热滞后量，Ms表示马氏体开始相变点的温度； 基于微极理论，自紧固件的扭转角和轴向应变ε之间的关系为： 式中：H表示自紧固件处于自然伸展状态时上层圆环、下层圆环之间的高度； d表示连杆的直径；D表示上层圆环下层圆环的直径；δz和δy分别表示自紧固件受力过程中在竖直方向和水平方向的位移。

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