基于对数应变的形状记忆合金马氏体相变有限应变本构模型
材料科学
2018-12-17 v1
摘要
形状记忆合金（SMAs）是在特定热机械载荷下能够恢复表观永久变形的材料。大多数 SMA 本构模型基于无穷小应变理论建立。然而，在存在几何不连续（如裂纹）以及反复循环载荷（已有报道称其因相变诱导塑性导致不可恢复应变高达 20%）的情况下，该假设可能并不恰当。除有限应变外，基于 SMA 的器件还可能经历大转动。因此，有必要建立基于有限应变的本构模型以准确预测这些驱动器的响应。本工作提出了一种考虑有限应变和有限转动的三维唯象本构模型。该模型采用对数应变作为应变度量，即在共旋材料坐标系中其对数率等于变形率张量的应变度量。在提出的模型中，马氏体体积分数和二阶对数相变应变张量被选取为与 inelastic 相变过程相关的内状态变量。进行了考虑棒、梁和扭管等基本 SMA 构件几何的数值模拟，以测试所提模型在力学和热力诱导相变下的能力。所给出的模型公式将在未来工作中扩展以纳入相变诱导塑性。
引用
@article{arxiv.1812.05696,
title = {A Finite Strain Constitutive Model for Martensitic Transformation in Shape Memory Alloys Based on Logarithmic Strain},
author = {Lei Xu and Theocharis Baxevanis and Dimitris Lagoudas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.05696},
year = {2018}
}