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卢卡·波伦塔；拉夫伦契奇，马尔科；贾卡·杜伊奇；米哈·布鲁扬；雅加·图舍克；博什特詹·布兰克

用壳体有限元模拟薄壁形状记忆合金结构的大变形。 （英语） Zbl 1468.74071号

Commun公司。非线性科学。数字。模拟。 101，文章ID 105897，29 p.（2021）.
摘要：许多形状记忆合金（SMA）应用，如生物医学设备、机电驱动器和弹性热冷却设备，都是基于薄壁平板或壳状结构。此类结构的高级设计需要开发一种高效准确的数值工具，用于模拟可能在热机械载荷下发生大变形甚至屈曲的非常薄和弯曲的形状记忆合金结构。到目前为止，形状记忆合金结构有限应变变形的有限元模型一直基于三维实体公式，这对于解决（薄壳）问题相对来说效率较低。本文提出了一种分析形状记忆合金壳体的有限元模型。我们的模型基于一个7参数、大直径、单指向性壳公式，该公式考虑了各向同性超弹性等温变换的本构方程的全三维形式，以及简化的形状记忆效应。事实上，我们为形状记忆合金提出了三个四节点壳有限元。其中两种方法将假定的自然应变概念用于横向剪切应变、贯穿厚度的法向应变和膜应变。第三个元素是假定的自然应变和增强的假定应变概念的组合，用于满足薄几何体的零至厚法向应力条件，达到高精度。在本文第一部分详细描述了壳体的形状记忆合金有限元模型之后，第二部分的数值例子说明了该方法。与3D固体SMA配方相比，我们的结果显示出优异的准确性，即使自由度显著减少，这也会减少计算时间。

MSC公司：

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74千克25 外壳
74B20型 非线性弹性
74M05个 固体力学中的控制、开关和设备（“智能材料”）

关键词：

形状记忆合金；超弹性；扭曲梁；管；有限应变；七参数壳模型；四节点有限元

软件：

AceFEM公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{L.Porenta}等人，Commun。非线性科学。数字。模拟。101，文章ID 105897，29 p.（2021；Zbl 1468.74071）
全文： 内政部

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