ЭФФЕКТ РАЗМЯГЧЕНИЯ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ РАСТЯЖЕНИИ ТРИКОТАЖА ИЗ НИКЕЛИДА ТИТАНА | Механика | композиционных | материалов и конструкций

ЭФФЕКТ РАЗМЯГЧЕНИЯ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ РАСТЯЖЕНИИ ТРИКОТАЖА ИЗ НИКЕЛИДА ТИТАНА

, , , , ,

Аннотация:

Методом мягкого отнулевого циклического растяжения и растяжения до разрыва исследованы образцы трикотажа, выполненного из проволоки TiNi толщиной 40 мкм, 60 мкм и 90 мкм. Обнаружено, что металлотрикотаж, при растяжении ведет себя как гиперупругий материал. Эффект сверхэластичности обнаружен у проволоки TiNi, но не проявился в трикотаже, выполненном из нее. При циклическом растяжении металлотрикотажа обнаружен эффект размягчения и запаздывания упругой разгрузки. С применением расчетных моделей Гента, Нео-Гука, Муни-Ривлина, Бергстрома-Бойса проведен расчет циклического растяжения трикотажного материала, используя экспериментальные данные циклического растяжения трикотажных лент из никелида титана. Обнаруженное подобие гиперупругого поведения металлотрикотажа и расчетных моделей позволят разработать методику сравнительной оценки трикотажных материалов из проволоки никелида титана разной толщины и критерии выбора трикотажного материала для пластики гиперупругих биологических тканей. Основными критериями реологического подобия металлотрикотажа и мягких тканей можно считать: величину предела прочности; модули упругости и диапазон низкомодульной и высокомодульной упругой деформации при нагрузке и разгрузке; величину остаточной деформации при циклическом растяжении. Обнаружено, что металлотрикотаж из сверхэластичной проволоки TiNi при мягком отнулевом циклическом растяжении проявляет резиноподобное поведение, свойственное гиперупругим материалам. При этом в наиболее нагруженных контактных участках сверхэластичной проволоки TiNi мартенситный фазовый переход не оказал влияния на диаграмму растяжения гиперупругого трикотажа. Остаточная макродеформация при первых двух циклах растяжения обусловлена проскальзыванием петель на контактных участках при нагрузке и трением, которое противодействует восстановлению упругой деформации при разгрузке. При циклической нагрузке металлотрикотажа из TiNi обнаружен эффект размягчения и запаздывания упругой разгрузки. Этот эффект обусловлен неоднородностью распределения упругой нагрузки в петлях трикотажа и трением в контактных участках петель, которое оказывает сопротивление упругой деформации петель. Установлено, что модель Бергстрома-Бойса, наиболее близка по диаграмме напряжение-деформация диаграмме трикотажной ленты.

1