ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ МАРТЕНСИТНОЙ НЕУПРГОСТИ В СПЛАВАХ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ С УЧeТОМ ИХ РАЗНОСОПРОТИВЛЯЕМОСТИ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 25 > №2 / 2019 / Страницы: 281-298

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ МАРТЕНСИТНОЙ НЕУПРГОСТИ В СПЛАВАХ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ С УЧeТОМ ИХ РАЗНОСОПРОТИВЛЯЕМОСТИ

Аннотация:

Работа посвящена численному моделированию явления мартенситной неупругости в сплавах с памятью формы (СПФ) с учетом их разносопротивляемости. Под разносопротивляемостью понимается зависимость напряженно-деформированного состояния (НДС) этих сплавов от вида напряженного состояния. В качестве параметра вида напряженного состояния используется параметр, связанный с третьим инвариантом девиатора напряжений. Численное моделирование процесса мартенситной неупругости ведется в рамках модели нелинейного деформирования СПФ при фазовых и структурных превращениях. В ходе работы выполнено интегрирование соотношений, описывающих поведение СПФ при монотонном активном нагружении в низкотемпературном мартенситном фазовом состоянии, в конечно-элементный комплекс Simulia Abaqus посредством использования процедуры создания пользовательского материала. С этой целью выполнено обращение соотношений, устанавливающих взаимосвязь между компонентами приращений тензоров полных деформаций и напряжений с целью получения касательной матрицы жесткости, используемой в качестве физического закона для каждого элемента модели. Процесс валидации модуля, разработанного для конечно-элементного анализа НДС конструкций, содержащих СПФ, выполнен с использованием имеющихся экспериментальных данных для одноосного растяжения и сжатия образцов из этих сплавов. Проведено сравнение диаграмм деформирования, полученных при конечно-элементом моделировании явления мартенситной неупругости в трехмерной по пространству постановке с экспериментальными кривыми. В рамках работы произведен расчет НДС сферической толстостенной оболочки из СПФ под действием внутреннего и внешнего давления. Установлено, что в процессе деформирования оболочки внутренним давлением для каждого элемента по толщине оболочки параметр вида напряженного состояния принимает значение соответствующие одноосному сжатию, а для случая внешнего давления — одноосному растяжению.

4