大变形下多晶形状记忆合金马氏体相变的三维本构模型
材料科学
2019-09-04 v1
摘要
本工作提出了一个大变形下多晶形状记忆合金（SMAs）马氏体相变的三维本构模型。通过利用对数应变与对数应变率，该模型能够考虑基于 SMA 的构件可能承受的大应变与转动，同时消除了当前商业有限元软件中广泛使用的不可积客观率所引起的虚假应力误差。该模型通过经典热力学定律结合标准 Coleman-Noll 过程建立。选取标量马氏体体积分数与二阶相变应变张量作为内状态变量，以刻画多晶 SMA 所表现的材料响应。通过用户自定义材料子程序详细描述了所提模型的实现流程。借助该模型研究了在应力/热致相变下包括杆、梁、扭管及实体柔性结构等 SMA 构件的数值实验，并将循环加载下的结果同 Abaqus 非线性求解器的预测进行了对比。所提模型及其实现流程的开发框架可扩展以纳入 SMA 表现出的其他非线性现象，如大变形下的相变诱发塑性、粘塑性及损伤。
引用
@article{arxiv.1903.02187,
title = {A three-dimensional constitutive model for the martensitic transformation in polycrystalline shape memory alloys under large deformation},
author = {Lei Xu and Theocharis Baxevanis and Dimitris Lagoudas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.02187},
year = {2019}
}