Анализ нелинейного деформирования сплавов с памятью формы при термомеханических и электрических воздействиях
Диссертация
Работа посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию термомеханических свойств сплавов с памятью формы на примере наиболее известного представителя этой группы функциональных материалов — никелида титана. Данный материал представляет собой твердый раствор титана и никеля примерно равноатомного состава. В простейшем случае никелид титана может находиться в двух фазовых состояниях… Читать ещё >
Список литературы
- Андронов И. Н., Овчинников С. К. Эффекты обратимого формоизменения никелида титана при термоцикл ировании под напряжением// Деформация и разрушение матер.-2005.-№ 5.-С.28−30
- Андронов И.Н. Механическое поведение материалов при сложных температурно-силовых воздействиях в условиях проявления мартенситной неупругости. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: 1999. 40 с.
- Бекпаганбетов А. У., Матюнин В. М., Немытов Д. С. Определение твердости при переходе от упругой к упругопластической деформации // Завод. Лаб.: Диагност. Матер.-2004.-70, № 6.- С. 42−46
- Беляев С. П., Реснина Н. Н., Колесникова О. С. Анализ статистического распределения микротвердости сплава TiA9i7Ni50 3 после различнойтермообработки//Материаловедение.-2006.-№ 11.-С. 2−4.
- Беляев С.П.ДСоноплева Р.Ф., Назаркин И. В., Разов А. И., Соловой В. Л., Чеканов В. А. Эффект памяти формы в сплаве TiNi, стимулированный нейтронным облучением //Физ. тверд. Тела.-2007.-49, № 10.-С. 18 761 878.
- Витайкин Е.З., Литвин Д. Ф., Макушев С. Ю., Удовенко В. А. Структурный механизм эффекта памяти формы в сплавах// ДАН СССР 1976 — Т. 229. № 3.- С. 597−600.
- Волков А.Е., Сахаров В. Ю. Термомеханическая макромодель сплавов с эффектом памяти формы // Известия РАН. Серия физическая. 2003. Т. 67. № 6. С. 845−851.
- Ильин A.A. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах // М.: Наука, 1994. 304 с.
- Ю.Какулия Ю. Б., Шарыгин А. М. Численное моделирование напряжений и деформаций в толстостенной трубе из материала с памятью формы// Ж. функц. Матер.: Международный журнал.-2007.-1, № 8.- С.303−306
- Н.Кареев С. И., Глезер A.M., Шеляков А. В. Термодеформационные параметры быстрозакаленного сплава Ti50Ni25Cu25 при циклировании в интервале мартенситного превращения //Докл. РАН.-2007.-413. № 6.-С.758−761
- Корнилов И.И., Белоусов O.K., Качур Е. В. Никелид титана и другие сплавы с эффектом «памяти» // М.: Наука, 1977. 179 с.
- Крахин О.И. Основы расчета приводов из материалов с эффектом памяти формы. Сб. «Прочность и жесткость машиностроительных конструкций». — М., 1986, с. 150−159.
- Н.Крахин О. И., Глезерман Е. Г., Белотелов Ю. А. Некоторые вопросы проектирования и расчета приводов одноразового действия// Современные проблемы динамики машин и их синтез. М. МАИ, 1985.
- Крахин О.И., Новиков Д. К. Термореле на основе сплавов с памятью// Тезисы докладов III Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред». М. «ЛАТМЭС». МГАТУ. 1997. С. 66−67.
- Крахин О.И., Резников Д. И. Применение МКЭ для пластичных элементов из сплавов с памятью// Тезисы докладов III Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред». М. «ЛАТМЭС». МГАТУ. 1997. С. 68−69.
- Крахин О.И., Хайков П. Г., Аверьянов М. П. Расчет термомеханических двигателей // Вестник МАИ. 1994. Т. 1. № 2. С. 25−29.
- Курдюмов Г. В., Хандрос Л. Г. О термоупругом равновесии при мартенситных превращениях. Докл. АН СССР, 1949, т. 66, № 2, с. 211−214.
- Литовченко Н. А., Мейснер Л. Л. Влияние электронно-лучевой обработки на морфологию поверхности и эффекты кратерообразования в сплаве П49 5М'50 5 //Физика и химия высокоэнергетических систем :
- Сборник материалов 2 Всероссийской конференции молодых ученых, Томск, 4−6 мая, 2006 -Томск: Томск. гос. ун-т, 2006-С.77−80
- Лихачев В.А., Кузьмин С. Л., Каменцева З. П. Эффект памяти формы Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1987. 216 с.
- Лихачев В.А., Малинин В. Г. Структурно аналитическая теория прочности//Санкт-Петербург: «Наука», 1993.- 471 с.
- Лихачев В.А., Малинин В. Г., Овчаренко С .Я. Деформация ориентированного превращения у сплава CuAlMn// Материалы с новыми функциональными свойствами. Материалы семинара. Новгород Боровичи, 1990. — С. 100−101.
- Лихачев В.А., Патрикеев Ю. И. Влияние напряжений и деформаций на характеристические температуры мартенситных превращенийматериалов с эффектом памяти формы. Л., 1984. — 45 с. — Деп. в ВИНИТИ 12.07.84, N 5033−84.
- Малыгин Г. А. Эйлерова неустойчивость двунаправленного эффекта памяти формы в ленте из никелида титана// Физ. тверд. Тела.-2003.-45, № 12.- С.2233−2237.
- Малыгин Г. А. Успехи физических наук
- Материалы с эффектом памяти формы (Справочное издание) / Под ред. Лихачева В. А. Т.2. СПб.: Изд-во НИИХ СПбГУ. 1998. 374 С.
- Мовчан A.A. Выбор аппроксимации диаграммы перехода и модели исчезновения кристаллов мартенсита для сплавов с памятью формы. Журнал прикладной механики и технической физики. 1995. Т. 36. № 2. С. 173−181.
- Мовчан A.A. Микромеханические определяющие уравнения для сплавов с памятью формы // Проблемы машиностроения и надежности машин (Машиноведение). 1994. — N 6. — С. 47−53.
- Мовчан A.A. Микромеханический подход к описанию деформации мартенситных превращений в сплавах с памятью формы. Изв. РАН. Механика твердого тела. 1995. № 1. С. 197−205.
- Мовчан A.A. Некоторые проявления способности к ориентированному превращению для сплавов с памятью формы// Журнал прикладной механики и технической физики. 1996. N 6. С. 181 — 189.
- Мовчан A.A., Казарина С. А., Мозафари А. Модель двухэтапного фазового превращения в никелиде титана // Труды III Международного семинара «Современные проблемы прочности» им. В. А. Лихачева. Новгород, изд.-во НовГУ, 1999 г.- 5 стр.
- Мовчан A.A., Казарина С. А. Исследование двухступенчатого фазового превращения в витых пружинах смещения из никелида титана // Проблемы машиностроения и надежности машин // 2001.- № 1.- с. 52 -60.
- Мовчан A.A., Казарина С. А. Учет влияния фазовой деформации на диаграмму термоупругих мартенситных превращений в сплавах с памятью формы. // Механика композиционных материалов и конструкций. 1997, Т. 3, № 4. С. 93−102.
- Мовчан A.A., Мишустин И. В. Анализ неаддитивных добавок к потенциалу Гиббса сплава с памятью формы // Известия РАН. Серия Физическая. 2006. Т. 70. № 9. с. 1388−1395.
- Мовчан A.A., Мишустин И. В. Термодинамическая модель нелинейного деформирования сплавов с памятью формы // Актуальные проблемы прочности. Сборник тезисов докладов 45 международной конференции. Белгород, 2006. Изд.-во БелГУ. 2006. С. 26.
- Мовчан A.A., Мишустин И. В. Термодинамическое описание нелинейного деформирования сплавов с памятью формы // Журнал функциональных материалов. 2007. Т. 1. № 6. С. 221−226.
- Мовчан A.A., Мовчан И. А. Модель нелинейного деформирования сплавов с памятью формы в активных процессах прямого превращения и структурного перехода. Механика композиционных материалов и конструкций. 2008. Т. 14. № 1. С. 75−87.
- Мовчан A.A., Мовчан И. А. Одномерная микромеханическая модель нелинейного деформирования сплавов с памятью формы при прямом иобратном термоупругих превращениях // Механика композиционных материалов и конструкций. 2007. Т. 13 № 3. С. 297−322.
- Мовчан A.A., Ньюнт Со. Термодинамическое описание поведения сплавов с памятью формы с помощью аддитивного потенциала Гиббса // Журнал прикладной механики и технической физики. 2006. Т.47. № 4. С. 98−103.
- Панченко Е. Ю., Чумляков Ю. И., Овсянников А. В., Karaman. Высокотемпературная сверхэластичность при B2-L мартенситных превращениях в кристаллах CoiuNinAl21 //Письма в ЖТФ-2007−33, № 13.-С.32−39
- Перадзе Т., Стаматели Ю., Берикашвили Т., Челидзе Т., Перадзе X., Горгадзе К., Сердобинцев В., Разов А., Реснина Н. Неупругие эффекты в сплавах системы Ti-Nb // Материаловедение .-2006.-№ 11.-С.27−30.
- Попов С. А., Андреев В. А., Хусаинов М. А., Бондарев А. Б. Оптимизация геометрических параметров выпуклых сегментов из сплавов TiNi с памятью формы // Вестн. Новгор. гос. ун-та-2006-№ 39-С. 28−30
- Прокошкин С.Д., Капушкина JI.M., Морозова Т. В., Хмелевская Н. Ю. Дилатометрические аномалии и эффект памяти формы в сплаве титан-никель, подвергнутом низкотемпературной термомеханической обработке // ФММ. 1995. Т. 8. Вып. 3. С. 70−77.
- Хачин В.Н., Гюнтер В. Е., Монасевич JI.A., Паскаль Ю. И. Безгистерезисные эффекты «памяти» в сплавах на основе TiNi // ДАН СССР, 1977. Т. 234. № 5. С. 1059−1062.
- Хачин В.Н., Гюнтер В. Э., Соловьев JI.A. Неупругая деформация никелида титана, претерпевающего термоупругое мартенситное превращение // Физика металлов и металловедение. 1975. Т. 39. № 3. С. 605−610.
- Хачин В.Н., Паскаль Ю. И., Гюнтер В. Э., Монасевич А. А., Сивоха В. П. Структурные превращения, физические свойства, и эффект памяти формы // Физика металлов и металловедение. 1978. Т. 46. С. 511.
- Хачин В.Н., Пушин В. Г., Кондратьев В. В. Никелид титана. Структура и свойства //М.: «Наука», 1992.- 161 с.
- Akiniwa Y., Kimura Н., Tanaka К., Moriai A. Phase transformation at crack tip of shape memory alloy TiNi (2nd report) // JAERI-Rev.- 2005.- № 045.-C. 116
- Boyd J.G., Lagoudas D.C. A thermodynamic constitutive model for shape memory materials. Part 1. The monolithic shape memory alloy // Intern. J. of Plasticity. 1996. V. 12. No 6. P. 805 842.
- Chung C. Y., Chu C. L., Wang S. D. Porous TiNi shape memory alloy with high strength fabricated by self-propagating high-temperature synthesis // Mater. Lett.- 2004.- 58, № 11.- C. 1683−1686
- Dautovich D.P., Purdy G.R. Phase transition in TiNi // Canad. Met. Quart. 1965, v. 4, p. 120−143.
- Du X. W., Sun G., Sun S. S. Piecewise linear constitutive relation for pseudo-elasticity of shape memory alloys (SMA) // Mater. Sci. and Eng. A.-2005.-393, № 1−2 .- C. 332−337
- Entchev Pavlin В., Lagoudas Dimitris С. Modeling of transformation-induced plascity and its effect on the behaviour of porous shape memory alloys // Mech. Mater.-2004.- 36, № 9.- C.893−913
- Feng P., Sun Q. P. Experimental investigation on macroscopic domain formation and evolution in polycrystalline NiTi microtubing under mechanical force // J. Mech. and Phys. Solids.-2006.-54, № 8.-C. 1568−1603
- Glavatskyy I., GlavatskaN., Dobrinsky A., Hoffmann J. -U., Soderberg O., Hannula S.-P. Crystal structure and high-temperature magnetoplasticity in the new Ni-Mn-Ga-Cu magnetic shape memory alloys // Scr. mater.- 2007.56, № 7.- C. 565−568
- Goryczka Т., Morawiec H. Texture and TWSM effect induced in Cu-Al-Ni melt-spun ribbons // Mater. Sci. and Eng. A.- 2004.-378, № 1−2.- C. 248−252
- Hamilton R. F., Sehitoglu H., Efstathiou C., Maier H. J., Chumlyakov Y. Pseudoelasticity in CO-Ni-Al single and polycrystals// Acta mater.-2006.-54, № 3.- C. 587−599
- Huang M., Brinson L.C. A multivariant model for single crystal shape memory alloy behavior // J. Mech. Phys. Solids. 1998. V. 46. No 8. P. 13 791 409.
- Huang W. M., Wu J. A., Lim B. Y., Vahhi I.E. V-shape in Young’s modulus versus strain relationship in shape memory alloys upon mechanical loading// Alloys and Compounds.-2005.-390. № 1−2.- C.175−181
- Huang Wei Min, Wu Jing Ai, Lim Bee Yan, Vahhi Ivan. Behaviour of young’s modulus in Shape memory alloys upon mechanical loading // Mater. Sci. (Lithuania).- 2005.- 11, № 4, C. 390−393
- Hvang C.M., Meichle M., Salamon M.B., Wayman C.M. Philosophical Magasine. A, 1983, v. 47, No 9, p. 31.
- Jianhua Y., Ciahong L., Liancheng Z., Tingguan L. Influence of martensite morphology and crystal structure in the pseudo-elasticity in a CuAl-Zn-Mn-Ni alloy // Shape memory alloy'86. Proc. Int. Sympos. Sept. 6−9, 1986. Guilin. 1986. P. 327−332.
- Khachin V.N., Solovjev L.A., Anelastic behavior of materials during martensitic transformation // Physic State Solids (a). 1975. Vol. 30. No. 2. P. 671−682.
- Kim H. Y., Sasaki Т., Okutsu K., Kim J. I., Inamura Т., Hosoda H., Miyazaki S. Texture and shape memory behaviour of Ti-22Nb-6Ta alloy // Acta mater. 2006.- 54, № 2. — C.423−433
- Lagoudas Dimitris С., Entchev Pavlin В. Modeling of transformation-induced plascity and its effect on the behaviour of porous shape memoryalloys. Pt. I. Constitutive model for fully dense SMAs I I Mech. Mater. -2004.- 36, № 9 .- C.865−892
- Leclercq S. Lexcellent C. A general macroscopic description of the thennomechanical behavior of shape memory alloys // J. Mech. Phys. Solids. 1996. V. 44. No. 6. P. 953−980.
- Li Zhenhua, Xiang Guoquan, Cheng Xianhua. Effects of ECAE process on microstructure and transformation behaviour of TiNi shape memory alloy // Mater, and Des.-2006.-27, № 4.- C. 324−328
- Liang C., Rogers C.A. One-Dimensional Thermomechanical Constitutive Relations for Shape Memory Materials // J. of Intell. Mater. Syst. and Struct., 1990, v. l, N2, p. 207−234.
- Liang Ting, Jiang Chengbao, Xu Huibin. Temperature dependence of transformation strain and magnetic-field-induced strain in NislMnuGa25 single crystal // Mater. Sci. and Eng. A.-2005.-402, № 1−2.- C.5−8
- Lijuan Luo, Zhentao Yu, Niu Jinlong, Yuan Sibo. Effect of melting and heat treatment on microstructure and mechanical properties of biomedical alloy TiNbSn // Xiyou jinshu cailiao yu gongcheng- Rare Metal Mater, and Eng.-2006.-35, npHJi. 1.- C. 266−268
- Lin P.H., Tobushi H., Tanalca K., Hattori T., Ikai A. Influence of strain rate on deformation properties of TiNi shape memory alloy // Japan Sosiety Mechanical Engineering. International Journal. Ser. A. 1996.- V. 39.- No 1. P. 117−123.
- Lin P.H., Tobushi H., Tanaka K., Ikai A. Deformation properties of TiNi shape memory alloy // Japan Sosiety Mechanical Engineering. International Journal. Ser. A. 1996.- V. 39.-No l.P. 108−116.
- Liu Fushun, Ding Zhen, Li Yan, Xu Huibin. Phase transformation behaviours and mechani- cal properties of TiNiMo shape memory alloys // Intermetallics.- 2005.- 13, № 3−4.- C. 357−360
- Liu Z. H., Wu G. H., Liu Y. Stress induced martensitic transformation of a Ni5iFe19Ga21 single crystal in compression// Intermetallics.-2006−14, № 12.-C. 1493−1500
- Luskin Mitchell, Zhang Tianyu. Numerical analysis of a model for ferromagnetic shape memory thin films// Comput. Meth. Appl. Mech. and Eng.- 2007.-196, № 37−40.- C. 3759−3770
- Malukhin K., Ehmann K. (Northwestern University, Evaston). Material characterization of NiTi based memory alloys fabricated by the laser direct metal deposition process // Trans. ASME. J. Manuf. Sci. and Eng.- 2006.128, № 3.- C. 691−696
- Miyazaki S., Otsuka K., Suzuki Y. Transformation pseudoelasticity and deformation behavior in a Ti-50.6at%Ni alloy // Scripta Metal. 1981. V. 15. No. 3. P. 287−292.
- Movchan A.A., Kazarina S.A. Mechanics of active composites containing fibers or layers of a shape memory alloys // Composite Mechanics and Design. Alerton Press Inc. 1996.- V. 2, No 3. P. 20 36.
- Nemat-Nasser Sia, Choi Jeom Yong. Strain rate dependence of deformation mechanisms in a Ni-Ti-Cr shape memory alloy // Acta mater.-2005.-53, № 2, — C. 449−454.
- Park Harold S., Ji Changjiang. On the thermomechanical deformation of silver shape memory nanowires// Acta mater .- 2006.- 54, № 10.- C.2645−2654
- Savi M. A., Paiva A. Describing internal subloops due to incomplete phase transformations in shape memory alloys // Arch. Appl. Mech.- 2005.- 74, № 9 .- C. 637−647
- Sehitoglu Huseyin, Efstathiou C., Maier H. J., Chumlyalcov Y. Hysterisis and deformation mechanisms of transforming FeNiCoTi// Mech. Mater. -2006.-38, № 5−6.- C. 538−550
- Sekiguchi Y., Watanabe Y., Funami K., Funakubo H., Susuki Y. Effect of SME cycle on the mechanical properties of the TiNi alloys // J. Faculty. Engng. Univ. Tokyo. 1982. Vol 36. No. 4. P. 777−786.
- Sittner P., Landa M., Lukas P., Novak V. R-phase transformation phenomena in thermomechanically loaded NiTi polycrystals// Mech. Mater.-2006.-38, № 5−6.-C.475−492
- Sittner P., Landa M., Lukas P., Novak V. R-phase transformation phenomena in thermomechanically loaded NiTi polycrystals // Mech. Mater. -2006.- 38, № 5−6.-C. 475−492
- Song G., Mo Y. L., Otero K., Gu H. Health monitoring and rehabilitation of a concrete structure using intelligent materials // Smart Mater, and Struct.2006.-15, № 2.- C. 309−314
- Tan Changlong, Cai Wei, Tian Xiaohua. Structural, electronic and elastic properties of NbRu high-temperature shape memory alloys // Scr. Mater.2007.-56, № 7.- C. 625−628
- Tanaka K. A phenomenological description on thermomechanical behavior of shape memory alloys// J. Pressure Vessel Technology. Trans. ASME. -1990. -V. 112. № 2-p. 158 -163.
- Tanaka K., Watanabe T. Transformation conditions in an Fe-based shape memory alloy: an experimental study // Arch. Mech. 1999. V. 51. No. 6. P. 805−832.
- Uhil J., Mahesh K.K., Kumura K.J. Electrical resistivity and strain recovery studies on the effect of thermal cycling under constant stress on R-phase in TiNi shape memory alloy // Physica B. 2002. V. 324. P. 419−428.
- Wang X. M., Wang Y. F., Barug A., Eggeler G., Yue Z. F. On the formation of martensite in front of cracks in pseudoelastic shape memory alloys// Mater. Sci. and Eng. A.-2005.-394, № 1−2., C. 393−398
- Yang Hong, Liu Yinong. Factors influencing the stress-induced fee-o-hep martensitic transformation in Co-32Ni single crystal // Acta mater .-2006.54, № 18.-C.4895−4904
- Zhang J. X., Sato M., Ishida A. Deformation mechanism of martensite in Ti-rich Ti-Ni shape memory alloy thin films // Acta mater.- 2006.- 54, № 4 .- C. 1185−1198
- Zhang L. C., Zhou T., Alpay S. P., Aindow M., Wu M. H. Origin of pseudoelastic behaviour in Ti-Mo based alloys // Appl. Phys. Lett.-2005.-87, № 24.-C.241 909/1−241 909/3
- Zhao L. C., Zheng Y. F., Cai W. Study of deformation micromechanism in cold-deformed TiNi based alloys // Intermetallics.- 2005.-13, № 3−4.- C. 281−288
- Zhu Yong, Hu Jinlian, Yeung Lap-Yan, Liu Yan, Ji Fenglong, Yeung Kwork-wing. Development of shape memory polyurethane fibre with complete shape recoverability // Smart Mater, and Struct.- 2006.-15.- № 5.-C.1385−1394