高温形状记忆合金在拉伸、压缩与弯曲驱动循环下的相变特性
应用物理
2020-01-22 v1 材料科学
摘要
形状记忆合金(SMA)是一类独特的金属间合金,可通过固-固相变循环承受大变形并恢复设计几何形状。SMA 具有有利的驱动能量密度特性,使其适用于需要显著、重复功输出的工程应用。为促进考虑演化各向异性材料响应的高温 SMA(HTSMA)本构模型的开发与验证,利用定制试验框架对 HTSMA 试样进行单轴和纯弯曲驱动循环试验。研究了 NiTiHf HTSMA 在单轴拉伸/压缩和四点弯曲驱动循环下的相变特性。实验结果表明,多晶 HTSMA 在单轴驱动循环载荷条件下具有强烈的拉压不对称性。此外,四点梁弯曲试验表明,HTSMA 在循环驱动弯曲条件下存在一种内在现象,即由于不对称的拉压相变以及梁两侧 TRIP 应变的不对称生成,零应变中性轴发生偏移。所进行的实验为在统一建模工作中开发和改考虑拉压不对称及 TRIP 应变生成的 SMA 本构模型提供了宝贵信息。作为未来工作,对其他 HTSMA 部件(如扭管以及带缺口或切口的试样)在驱动循环下的附加实验,将为基于 HTSMA 的驱动器提供更全面的验证数据和部件性能。
引用
@article{arxiv.2001.06739,
title = {Phase Transformation Characteristics of High-Temperature Shape Memory Alloy under Tension, Compression, and Bending Actuation Cycling},
author = {Daniel Martin and Lei Xu and Dimitris Lagoudas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.06739},
year = {2020}
}