NiTiNb记忆合金热力学性能的试验及其唯象本构模型

• 作者: 禄盛 赵洋 金晓清 陈伟 陈翔 马文生
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 形状记忆合金(SMA) 塑性变形 本构模型 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 65-75
• 页数: 11页
• 分类号: TG139
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2020.04.065

摘要

现有形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)管接头数值分析中没有考虑塑性变形及其影响,基于不可逆热力学框架,考虑塑性变形对逆向马氏体相变的影响,构建相变和塑性耦合的NiTiNb SMA唯象学本构模型,基于有限元软件ABAQUS二次开发功能,编译用户自定义子程序,对SMA热机耦合作用过程进行数值模拟,并与NiTiNb合金低温下的拉伸和约束升温性能试验研究结果对比.结果 表明,数值分析结果能够很好地描述试验所得的应力应变曲线和升温过程的应力温度曲线特征,能够描述材料预变形提高逆向马氏体相变温度的规律,得到低温变形及升温恢复过程中材料内部Mises应力、等效相变应变和等效塑性应变的演化规律.结果 表明数值仿真与试验取得了较好的一致性,为进一步的SMA管接头装配性能模拟及设计优化奠定基础.