О потере устойчивости стержня из сплава с памятью формы, вызванной реактивными сжимающими напряжениями при обратном мартенситном фазовом превращении | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 10 > №3 / 2004 / Страницы: 393-406

О потере устойчивости стержня из сплава с памятью формы, вызванной реактивными сжимающими напряжениями при обратном мартенситном фазовом превращении

Аннотация:

Анализу устойчивости элементов конструкций из сплавов с памятью формы (СПФ) посвящен ограниченный круг работ [1–4]. В экспериментальных исследованиях [5] установлено, что термоупругие мартенситные фазовые превращения могут вызвать потерю устойчивости не только при прямых, но и при обратных переходах, в процессе которых упругие модули возрастают. Следовательно, первопричиной потери устойчивости при мартенситных превращениях являются сами фазовые переходы, а не изменение упругих констант материала, которое в случае прямого превращения является всего лишь усугубляющим, а в случае обратного – мешающим, но отнюдь не исключающим наступление неустойчивости фактором. В работе [1] изучена устойчивость стержня при термоупругих фазовых превращениях при постоянных напряжениях, находящегося в нестеснённых условиях. Ясно, что в стеснённых условиях склонность к выпучиванию при обратном переходе предварительно сжатых тонкостенных элементов из СПФ только усиливается. На возможность потери устойчивости при обратном превращении за счёт реактивных напряжений указано в [2]. В данной работе получено аналитическое решение задачи устойчивости стержня из СПФ, претерпевающего обратное мартенситное превращение под действием реактивных сжимающих напряжений, развивающихся в стержне за счёт стесняющих его деформирование краевых условий. Используется вариант определяющих соотношений, следующий из термодинамического анализа [6] и согласующийся с экспериментальными данными [7,8]. Рассматриваются различные гипотезы, которые могут быть положены в основу решения этой задачи. Установлено, что наибольшей склонностью к неустойчивости обладают решения на основе гипотез «продолжающегося фазового перехода» и «продолжающегося нагружения».

Ключевые слова:

2