Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình phần tử hữu hạn cho hành vi nhớ hình
Tóm tắt
Bài báo này đề cập đến một triển khai phần tử hữu hạn liên quan đến hành vi nhớ hình. Hành vi nhớ hình thường được điều khiển bởi sự thay đổi nhiệt độ. Mô hình này cho phép mô phỏng các vấn đề tích hợp các hiệu ứng tải cơ học phức tạp dưới những biến thể nhiệt độ ngẫu nhiên. Theo mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng, việc cố định hình dạng trong các giai đoạn làm mát và hiệu ứng nhớ hình trong giai đoạn gia nhiệt được mô hình hóa thông qua một hành vi di truyền cần sự phát triển công thức gia tăng. Quy trình từng bước giới thiệu một ứng suất cố định bổ sung. Các mô phỏng yêu cầu đối với hình học phức tạp bao gồm các điều kiện biên, một cách tiếp cận phần tử hữu hạn. Các phát triển nhiệt động lực học được trình bày nhằm xác định cân bằng năng lượng và sự tiêu tán. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất tổng quát sự phụ thuộc của các biến thể mô đun đàn hồi. Một công thức cho tải cơ học ngẫu nhiên và biến thể nhiệt độ được đề xuất. Một sự xác thực thực nghiệm được đưa ra về hợp kim nhớ hình polymer DP5.
Từ khóa
#hành vi nhớ hình #phần tử hữu hạn #tải cơ học #biến thể nhiệt độ #hợp kim nhớ hìnhTài liệu tham khảo
Abrahamson, E.R., Lake, M.S., Munshi, N.A., Gall, K.: Shape memory mechanics of an elastic memory composite resin. J. Intell. Mater. Syst. Struct. 14, 623–632 (2003)
Bazant, Z.P.: Thermodynamics of solidifying or melting viscoelastic material. J. Eng. Mech. 105, 933–952 (1979)
Boyce, M.C., Arruda, E.M.: Constitutive models of rubber elasticity: a review. Rubber Chem. Technol. 73, 504–523 (2000)
Helm, D., Haupt, P.: Shape memory behaviour: modelling within continuum thermomechanics. Int. J. Solids Struct. 40, 827–849 (2003)
Feninat, F.E.L., Laroche, G., Fiset, M., Mantovani, D.: Shape memory materials for biomedical applications. Adv. Eng. Mater. 4, 91–104 (2002)
Gall, K., Sehitoglu, H.: The role of texture in tension-compression asymmetry in polycrystalline NiTi. Int. J. Plast. 15, 69–92 (1999)
Gall, K., Mikulas, M., Munshi, N.A.: Carbon fiber reinforced shape memory polymer composites. J. Intell. Mater. Syst. Struct. 11, 877–886 (2000)
Gandhi, M.V., Thompson, B.S.: Smart Materials and Structures. Chapman & Hall, London (1992)
Ghazlan, G., Caperaa, S., Petit, C.: An incremental formulation for the linear analysis of thin viscoelastic structures. Int. J. Numer. Method Eng. 38, 3315–3333 (1995)
Gril, J.: Une modélisation du comportement hygro-rhéologique du bois à partir de sa microstructure. PHd thesys, Polytechnic school, University of Paris VI, Paris (1988)
Helm, D., Haupt, P.: Shape memory behavior: modeling within continuum thermomechanics. Int. J. Solids Struct. 40, 827–849 (2003)
Tobushi, H., Okumura, K., Hayashi, S., Itp, N.: Thermomechanical consitutive model of shape memory polymer. Mech. Mater. 33, 545–554 (2001)
Husson, J.M., Dubois, F., Sauvat, N.: Modélisation du comportement mécanosorptif des éléments en bois. Eur. J. Civil Eng. 1181–1193 (2008)
Husson, J.M., Dubois, F., Sauvat, N.: Elastic response in wood under moisture content variations: analytic development. Mech. Time-Depend. Mater. doi:10.1007/s11043-009-9104-y. MTDM149.2 (2009)
Liu, Y., Gall, K., Dunn, M.L., McCluskey, P.: Thermomechanics of shape memory polymer nanocomposites. Mech. Mater. 36, 929–940 (2004)
Liu, Y., Gal, K., Dunn, M.L., Greenberg, A.R., Diani, J.: Thermomechanics of shape memory polymers: Uniaxial experiments and constitutive modeling. Int. J. Plast. 22, 279–313 (2006)
Otsuka, K., Wayman, C.M.: Shape Memory Materials. Cambridge University Press, New York (1998)
Ni, Q.-Q., Zhang, C.-S., Fu, Y., Dai, G., Kimura, T.: Shape memory effect and mechanical properties of carbon nanotube/shape memory polymer nanocomposites. Compos. Struct. 81, 176–184 (2007)