УЧЕТ РАЗВИТИЯ МАРТЕНСИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ОБЪЕДИНЕННОЙ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ СПЛАВОВ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ В СЛУЧАЕ ТРАНСЛЯЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ | Механика | композиционных | материалов и конструкций

УЧЕТ РАЗВИТИЯ МАРТЕНСИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ОБЪЕДИНЕННОЙ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ СПЛАВОВ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ В СЛУЧАЕ ТРАНСЛЯЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ

Аннотация:

В сплавах с памятью формы макроскопические неупругие деформации могут быть вызваны как фазовыми переходами, так и переориентацией ранее образованных мартенситных ячеек при структурном превращении. Несмотря на то, что процессы фазового и структурного деформирования взаимосвязаны, между ними существуют значительные различия. В отличие от фазовых деформаций, для структурных деформаций характерно явление деформационного упрочнения: в пространстве девиаторов напряжений упругую область ограничивает поверхность нагружения, на размеры и положение центра которой влияют неупругие деформации. В отличие от структурных деформаций, для фазовых деформаций явление упрочнения не характерно, фазовые переходы могут происходить при нулевых напряжениях, а рост фазовых деформаций может наблюдаться как при уменьшающихся напряжениях, так и при их отсутствии. В данной работе исследуется объединенная модель фазового и структурного деформирования сплавов с памятью формы, учитывающая упомянутые свойства этих механизмов. Модель описывает как фазовый, так и структурный механизмы изменения неупругой деформации, а также влияние первого механизма на второй. Приращение неупругих деформаций, обусловленное структурным переходом в активном процессе, определяется ассоциированным законом. Формулируется дифференциальное условие активного нагружения и появления структурных деформаций, которое выражает требование сонаправленности тензора приращений структурных деформаций внешней нормали к поверхности нагружения и положительности параметра упрочнения, связанного со структурным переходом. В большинстве существующих моделей учитывается только процесс образования новых мартенситных мезо-элементов, но не учитывается процесс развития мезо-элементов, образованных ранее. Между тем, эксперименты показывают, что развитие мартенситных элементов может заметно влиять на значения деформаций. Учет этого фактора необходим, чтобы модель правильно описывала явление ориентированного превращения, а также процессы, в которых прямое термоупругое превращение происходит при ступенчато или плавно уменьшающихся напряжениях. В данной статье исследуется распространение объединенной модели деформирования сплавов с памятью формы на соотношения, позволяющие учесть развитие мартенситных элементов при фазовом и структурном переходе. Рассмотрен процесс пропорционального нагружения линейно возрастающими напряжениями. Проведено сравнение результатов, полученных с учетом развития мартенситных элементов и без него

1