ОПИСАНИЕ ЯВЛЕНИЯ СВЕРХУПРУГОСТИ В РАМКАХ ОБЪЕДИНЕННОЙ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ СПЛАВОВ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ С УЧЕТОМ РАЗВИТИЯ МАРТЕНСИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 26 > №4 / 2021 / Страницы: 441-454

ОПИСАНИЕ ЯВЛЕНИЯ СВЕРХУПРУГОСТИ В РАМКАХ ОБЪЕДИНЕННОЙ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ СПЛАВОВ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ С УЧЕТОМ РАЗВИТИЯ МАРТЕНСИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Аннотация:

В статье исследуется модель деформирования сплавов с памятью формы, которая позволяет отразить особенности фазовой и структурной деформации. Модель построена с учетом того, что эффект упрочнения характерен для структурного перехода, но не проявляется при фазовых переходах. Приращение деформаций за счёт структурного перехода определяется по аналогии с теорией пластичности с изотропным упрочнением с использованием поверхности нагружения. Деформированное состояние определяется единым параметром, изменение которого может быть вызвано как фазовым, так и структурным переходом. Приращение неупругих деформаций, обусловленное структурным переходом в активном процессе, определяется ассоциированным законом. В статье исследуются возможности модели для описания явления сверхупругости. Температура, при которой начинается фазовый переход в сплавах с памятью формы, зависит от действующих напряжений, поэтому фазовый переход может при определенных условиях происходить при постоянной температуре. В некотором диапазоне напряжений наблюдается нелинейная зависимость деформаций от напряжений, что можно объяснить фазово-структурным переходом. В данной работе рассматривается пропорциональное монотонное нагружение при постоянной температуре и вызванный изменением напряжений прямой и обратный фазовый переход. Используются соотношения, позволяющие распространить модель на случай учета развития мартенситных элементов при фазовом и структурном переходе. Построены графики фазово-структурных и фазовых деформаций в зависимости от напряжений. Показано, что модель позволяет качественно правильно описать явление сверхупругости. Проведено сравнение результатов, полученных для разных материальных функций, определяющих соотношение между процессами зарождения и развития мартенситных элементов. Показано, что в рассмотренных условиях нагружения для больших значений температуры и для материальных функций, позволяющих учесть развитие мартенситных элементов, значения фазовых деформаций оказываются выше

Ключевые слова:

7