考慮循環(huán)效應的NiTi合金超彈性本構關系.pdf

1、碩士學位論文考慮循環(huán)效應的Nm合金超彈性本構關系SupereIasticCOnstitutiVeM0del0ftheCycIicBehaVior0fNiTiA0y作者姓名：鹽金態(tài)學科、專業(yè)：固住杰堂學號：21203006指導教師：苤違國副數(shù)援完成日期：壘Ql曼生墨旦大連理工大學DalianUniVerSityofTechnology大連理工大學碩士學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被廣泛地應用在航空航天，交通運輸

2、和生物醫(yī)學等多個領域。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用的本構模型。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構，采用理想界面的條件構造了形狀記憶合金的超彈性本構關系，利用均勻化方法把代表性體積單元的局部應力應變關系轉化為整體應力與應變的關系。Helmh01tz自由能由兩相的彈性應變能與化學

3、能組成，通過Legendre變換得到Gibbs自由能，利用微分得到相變驅動力的表達式。同時引入臨界應力，累積殘余應變和累積馬氏體體積分數(shù)3個內變量，利用臨界應力，循環(huán)加載次數(shù)N構造相變驅動力隨循環(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)和累積殘余應變的各自指數(shù)的關系就得到考慮循環(huán)效應的單晶本構模型。利用Taylor假設推廣到多晶模型。最后利用本模型對循環(huán)加載下的