應(yīng)變率對(duì)NiTi形狀記憶合金力學(xué)性能的影響研究.pdf

1、超彈性多晶NiTi形狀記憶合金拉伸過程中伴隨著材料的局部變形失穩(wěn)和相界面的傳播。實(shí)驗(yàn)觀察到合金中移動(dòng)相界面的個(gè)數(shù)和熱--機(jī)械性能(如傳播應(yīng)力、應(yīng)力滯后和阻尼性能等)都與加載的速率直接相關(guān)，其主要原因是相變過程中相變潛熱的釋放/吸收導(dǎo)致了合金溫度的變化從而改變了合金相變應(yīng)力的大小。本文分析了相變過程中一維超彈性NiTi形狀記憶合金在不同應(yīng)變率和熱邊界條件以及不同熱源形式下的軸向溫度變化。通過比較不同邊界條件下的軸向溫度，發(fā)現(xiàn)試件與加載環(huán)境

2、的熱交換，尤其是試件端部與加載環(huán)境，直接影響到合金的熱--機(jī)械性能。通過建立相界面的溫度，材料內(nèi)部的Clausius-Clapeyron方程，熱邊界條件和應(yīng)變率的耦合關(guān)系，分析合金中新的相界面的形成。除此之外，本文還提出了一個(gè)分析試件端部與試驗(yàn)機(jī)夾頭熱交換的簡(jiǎn)單模型，此模型在試件有效長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)退化到經(jīng)典的Dirichlet邊界條件，在試件有效長(zhǎng)度較短時(shí)又與Neumann邊界條件的溫度演化做了對(duì)比。最后，基于細(xì)觀力學(xué)衍生模型，使用率無關(guān)的