考慮循環(huán)效應(yīng)的NiTi合金超彈性本構(gòu)關(guān)系.pdf

1、碩士學(xué)位論文考慮循環(huán)效應(yīng)的Nm合金超彈性本構(gòu)關(guān)系SupereIasticCOnstitutiVeM0del0ftheCycIicBehaVior0fNiTiA0y作者姓名：鹽金態(tài)學(xué)科、專業(yè)：固住杰堂學(xué)號：21203006指導(dǎo)教師：苤違國副數(shù)援完成日期：壘Ql曼生墨旦大連理工大學(xué)DalianUniVerSityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鎳鈦形狀記憶合金因其獨特的超彈性和形狀記憶效應(yīng)被廣泛地應(yīng)用在航空航天，交通運輸

2、和生物醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域。然而這些器件不可避免地就會受到循環(huán)載荷的影響，為了能完善設(shè)計形狀記憶合金工作元件并且評估其可靠性，有必要深入地研究循環(huán)載荷條件下的形狀記憶合金超彈性變形特性和建立適合工程應(yīng)用的本構(gòu)模型。本文考慮單晶奧氏體在馬氏體相變過程中具有層狀的微結(jié)構(gòu)，采用理想界面的條件構(gòu)造了形狀記憶合金的超彈性本構(gòu)關(guān)系，利用均勻化方法把代表性體積單元的局部應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系轉(zhuǎn)化為整體應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系。Helmh01tz自由能由兩相的彈性應(yīng)變能與化學(xué)

3、能組成，通過Legendre變換得到Gibbs自由能，利用微分得到相變驅(qū)動力的表達式。同時引入臨界應(yīng)力，累積殘余應(yīng)變和累積馬氏體體積分數(shù)3個內(nèi)變量，利用臨界應(yīng)力，循環(huán)加載次數(shù)N構(gòu)造相變驅(qū)動力隨循環(huán)加載次數(shù)N變化的表達式。在每一次加載中相變驅(qū)動力作為一個材料參數(shù)控制正相變和逆相變的發(fā)生過程，聯(lián)合累積馬氏體體積分數(shù)和累積殘余應(yīng)變的各自指數(shù)的關(guān)系就得到考慮循環(huán)效應(yīng)的單晶本構(gòu)模型。利用Taylor假設(shè)推廣到多晶模型。最后利用本模型對循環(huán)加載下的