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热-机械耦合相场模型下形状记忆合金纳米线的动态多轴行为。 (英语) Zbl 1299.74135号

摘要:本文的目的是对形状记忆合金(SMA)纳米线在多轴载荷作用下的动态热机械性能提供新的见解。采用具有Ginzburg-Landau能量的相场模型(具有适当的基于应变的序参量和应变梯度能量贡献),研究了FePd形状记忆合金纳米线典型2D平方到矩形相变中的马氏体相变。SMA纳米结构中马氏体相变的微观结构和力学行为在单轴加载文献中得到了广泛研究,通常是在等温假设下进行的。所开发的模型基于动量和能量方程描述了SMA中的马氏体相变,并通过应变、应变速率和温度进行双向耦合。从演变的孪晶相和奥氏体相开始,针对不同的外部载荷,同时对热机械模型的这些控制方程进行了数值求解。我们观察到多轴加载对SMA纳米线的动态热机械性能有很大影响。值得注意的是,与单轴加载情况相比,多轴加载非常不同,并且在较低应变下达到特定的轴向应力水平。模型预测的SMA行为与文献中公布的实验和数值结果在定性上一致。此处报告的关于纳米线对多轴载荷的响应的新结果为潜在现象提供了新的物理见解,并且对于开发更好的基于SMA的MEMS和NEMS器件具有重要意义。

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74M05个 固体力学中的控制、开关和设备(“智能材料”)
第74页 固体力学中的热效应
74号05 固体中的晶体

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