形狀記憶合金的斷裂行為數(shù)值模擬分析.pdf

1、由于形狀記憶合金具有超彈性和形狀記憶效應(yīng),使得在研究其斷裂力學(xué)行為時(shí)變得非常復(fù)雜,內(nèi)在的與外在的影響機(jī)理至今仍沒有人能夠解釋清楚,為了滿足形狀記憶合金構(gòu)件安全設(shè)計(jì)的需要,防止斷裂破壞事故的發(fā)生,提高SMA的力學(xué)性能,對其裂紋問題進(jìn)行研究,對校核缺陷構(gòu)件可能發(fā)生的隱患,特殊部位應(yīng)力集中狀況,預(yù)測構(gòu)件的斷裂疲勞損傷壽命等,有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。研究內(nèi)容如下:
　　介紹了馬氏體相變的特征和熱彈性馬氏體相變的判斷依據(jù),形狀記憶合金的相變屬于

2、熱彈性馬氏體相變。形狀記憶合金的變形是由馬氏體相變或馬氏體擇優(yōu)取向來實(shí)現(xiàn)的,介紹了形狀記憶效應(yīng)的機(jī)理和超彈性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。
　　利用ANSYS內(nèi)置的SMA單元材料庫模型,對形狀記憶合金板中心裂紋問題的二維、三維和斜裂紋情況進(jìn)行了數(shù)值模擬,求解了形狀記憶合金裂紋問題的裂尖附近等效應(yīng)力值,并選取適當(dāng)變量討論了不同情況下等效應(yīng)力與其內(nèi)變量之間的關(guān)系。通過改變加載的載荷大小和加載方式,討論了裂紋前緣的最大正應(yīng)力值、最大等效總應(yīng)變、馬氏體體