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Abaqus-之形状记忆(SMA)合金本构

9月前浏览1659

形状记忆合金(SMA)简介

在冶金学中,形状记忆合金 (SMA) 是一种合金,它在低温时可以变形,但在加热时会恢复到变形前(“记忆”)的形状。 它也被称为记忆金属、记忆合金、智能金属、智能合金或肌肉线。最普遍的形状记忆合金是铜-铝-镍和镍-钛 (NiTi),但 SMA 也可以通过合金化锌、铜、金和铁来制造。 尽管铁基和铜基 SMA,如 Fe-Mn-Si、Cu-Zn-Al 和 Cu-Al-Ni,在市场上有售,而且比 NiTi 便宜,但 NiTi 基 SMA 更适合大多数应用,因为它们 稳定性和实用性以及它们优越的热机械性能[4] SMA 可以两种不同的相存在,具有三种不同的晶体结构(即孪晶马氏体、去孪晶马氏体和奥氏体)和六种可能的转变。

    NiTi 合金在冷却时从奥氏体转变为马氏体;Mf 是冷却时完成向马氏体转变的温度。因此,在加热过程中,As 和 Af 是马氏体向奥氏体转变开始和结束的温度。重复使用形状记忆效应可能导致特征转变温度发生变化(这种效应被称为功能疲劳,因为它与材料的微观结构和功能特性的变化密切相关)。[SMA 不再受应力诱导的最高温度称为 Md,此时 SMA 会永久变形。 

SMA材料模型简介

在过去十年中,随着潜在工业应用数量的增加,人们对形状记忆合金 (SMA) 的力学行为的兴趣迅速增长。为了进一步了解表征 SMA 复杂材料响应的过程,已经在不同的尺度上进行了多项计算和实验工作。在一般的多轴载荷历史下,材料模型需要考虑变体重新定向和聚结等复杂现象。该模型已被应用到有限元代码 ABAQUS 中,目前正用于多大多SMA 结构的分析。

形状记忆合金本构描述

参考材料模型参数

材料模型测试案例

做一个单元的拉伸测试,模型及边界条件如下图,施加Z向位移载荷,t=0-0.25S,施加位移0.065mm,t=0.25-0.5S位移变为0。同样还有反向加载过程,t=0.5-0.75S,施加反向位移0.065mm,t=0.75-1S,位移减小为0.在此加载程式下,输出反力曲线,如下图所示,充分体现了材料特性。

来源:ABAQUS仿真世界
Abaqus疲劳冶金材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-08-17
最近编辑:9月前
yunduan082
硕士 | 仿真主任工程... Abaqus仿真世界
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未登录
1条评论
那时候
签名征集中
1月前
请问封面上的那个效果图相关设置有分享吗
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