The velocity contribution and velocity gradient contribution to the transport of the heat flux defined by Fourier's law, q, are numerically investigated in this paper to investigate the reason induced the unique characteristics of Nusselt number in twisted and straight square tubes for periodically fully developed laminar flow. The reason of local Nusselt number in straight square tube at some regions is larger than that in twisted square tube are reported. It is found that the summation of velocity and its gradient contributions determines local Nusselt number under UWT. Both velocity and velocity gradient contributions are not uniformly distributed in the cross section in straight and twisted tubes. Velocity and its gradient both promote the transport of the local heat flux components along the normal direction of the wall surface which have larger values in straight square tube at some regions and result local Nusselt number has larger values. The summation contributions of velocity and its gradient are much larger in twisted square tube, especially in the region close to the wall surface. Thus the averaged heat flux components have much larger value and averaged Nusselt number in twisted square tube is larger than that in straight square tube.

Functionally graded shape memory alloy (FG-SMA) hold considerable promise for diverse applications in aerospace and micro electro mechanical system (MEMS) fields, owing to their elevated ceramic hardness and distinctive phase transition characteristics. To investigate the mechanical properties and phase transition behaviors of FG-SMA, an FG-SMA specimen was fabricated for the first time using the spark plasma sintering and ball-mill mixing method. Subsequently, microstructure, phase transformation, hardness, compression fracture and shape memory effect testing experiments were carried out. The results revealed a microstructure of the FG-SMA without noticeable pores in the alumina content range of 0.1% to 0.6%. Alumina particles were effectively integrated into the NiTi matrix, enhancing the FG-SMA's compressive strength. Varied alumina gradients in the FG-SMA cross-section led to distinct phase transitions. The addition of alumina increased the hardness of the NiTi matrix, resulting in higher fracture stress and strain in the FG-SMA. The elastic recovery strain of FG-SMA augmented with increasing alumina content, although the recoverable strain associated with the shape memory effect gradually decreased. This study provides valuable insights for the preparation, optimization, and practical applications of FG-SMAs. At the same time, the research in this article can lay an experimental foundation for the application of FG-SMA in the field of aerospace and MEMS.