Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của quay từ hóa đến sự tái định hình martensite trong hợp kim nhớ hình dạng từ tính
Tóm tắt
Một biến dạng lớn do trường cảm ứng gây ra của hợp kim nhớ hình dạng từ tính được phát triển thông qua sự tái định hình các biến thể martensite. Người ta đã công nhận rộng rãi rằng sự tái định hình martensite trong một hợp kim nhớ hình dạng từ tính (MSMA) có thể phát triển nếu trường từ đủ lớn. Tuy nhiên, đã có tài liệu cho thấy rằng sự quay từ hóa có thể chặn sự tái định hình biến thể thông qua cách tiếp cận tối thiểu hóa năng lượng. Trong bài báo này, dựa trên một mô hình vi cơ học liên quan đến lý thuyết nhiệt động lực học, các tác giả cho thấy rằng có một số giới hạn cho sự tái định hình martensite, điều này bị cản trở bởi sự quay từ hóa. Một số kết luận hữu ích đã được đưa ra.
Từ khóa
#hợp kim nhớ hình dạng từ tính #tái định hình martensite #quay từ hóa #mô hình vi cơ học #lý thuyết nhiệt động lực họcTài liệu tham khảo
Murray, S.J. and Marioni, M. et al., 6% magnetic-field-induced strain by twin-boundary motion in ferromagnetic Ni-Mn-Ga. Applied Physics Letters, 2000, 77(5): 886–888.
Chernenko, V.A. and L’vov, V.A. et al., Stress-strain behaviour of Ni-Mn-Ga alloys: experiment and modeling. Materials Science and Engineering A, 2004, 378(1–2): 349–352.
Guo, S. and Zhang, Y. et al., The effect of doped elements on the martensitic transformation in Ni-Mn-Ga magnetic shape memory alloy. Smart Materials and Structures, 2005, 14(5): S236–S238.
Karaca, H.E. and Karaman, I. et al., Magnetic field and stress induced martensite reorientation in NiMnGa ferromagnetic shape memory alloy single crystals. Acta Materialia, 2006, 54(1): 233–245.
Mullner, P., Chernenko, V.A. and Kostorz, G., A microscopic approach to the magnetic-field-induced deformation of martensite (magnetoplasticity). Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2003, 267(3): 325–334.
Pasquale, M., Mechanical sensors and actuators. Sensors and Actuators A, 2003, 106(2): 142–148.
O’Handley, R.C., Model for strain and magnetization in magnetic shape- memory alloys. Journal of Applied Physics, 1998, 83(5): 3263–3270.
James, R.D. and Wutting, M., Large field-induced strains in ferromagnetic shape memory materials. Materials Science and Engineering A, 1999, 273-275: 320–325.
Likhachev, A.A. and Ullakko, K., Magnetic-field-controlled twin boundaries motion and giant magneto-mechanical effects in Ni-Mn-Ga shape memory alloy. Physics Letter A, 2000, 275(1-2): 142–151.
DeSimone, A. and James, R.A., A constrained theory of magnetoelasticity. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2002, 50(2): 283–320.
Hirsinger, L. and Lexcellent, C., Modelling detwinning of martensite platelets under magnetic and (or) stress actions on NiMnGa alloys. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2003, 254-255: 275–277.
Glavatska, N.I. and Rudenko, A.A. et al., Statistical model of magnetostrain effect in martensite. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2003, 265(2): 142–151.
Liang, Y., Kato, H. and Taya, M., Model calculation of 3D-phase transformation diagram of ferromagnetic shape memory alloys. Mechanics of Materials, 2006, 38(5-6): 564–570.
Kiefer, B. and Lagoudas, D.C., Magnetic field-induced martensitic variant reorientation in magnetic shape memory alloys. Philosophical Magazine, 2005, 85(33): 4289–4329.
Pei, Y.M. and Fang, D.N., A model for giant magnetostrain and magnetization in the martensitic phase of NiMnGa alloys. Smart Materials and Structures, 2007, 16(3): 779–783.
Ma, Y.F. and Li, J.Y., Magnetization rotation and rearrangement of martensite variants in ferromagnetic shape memory alloys. Applied Physics Letters, 2007, 90(15): 172504.
Zhu, Y.P. and Dui, G.S., Model for field-induced reorientation strain in magnetic shape memory alloy with tensile and compressive loads. Journal of Alloys and Compounds. 2008, 459(1-2): 55–60.
Yu, L., Yu, S.W. and Feng, X.Q., A simple constitutive model for ferroelectric ceramics under electrical/mechanical loading. Acta Mechanica Solida Sinica, 2007, 20(1): 1–12.
Zhang, J.Q. and Wei, Y.Q., A predictive approach to the in-plane mechanical properties of stitched composite laminates. Acta Mechanica Solida Sinica, 2007, 20(2): 130–140.
Sun, Q.P. and Hwang, K.C., Micromechanics modeling for the constitutive behavior of polycrystalline shape memory alloys-I. Derivation of general relations. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 1993, 41(1): 1–17.
Sun, Q.P. and Hwang, K.C., Micromechanics modeling for the constitutive behavior of polycrystalline shape memory alloys-II. Study of individual phenomena. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 1993, 41(1): 19–33.
Li, W.F. and Weng, G.J., Micromechanics simulation of spontaneous polarization in ferroelectric crystals. Journal of Applied Physics, 2001, 90(5): 2484–2491.
Li, W.F. and Weng, G.J., A micromechanics-based thermodynamic model for the domain switch in ferroelectric crystals. Acta Materialia, 2004, 52(8): 2489–2496.
Nemat-Nasser, S. and Su, Y. et al., Experimental characterization and micromechanical modeling of super-elastic response of a porous NiTi shape-memory alloy. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2005, 53(8): 2320–2346.
Cullity, B.D., Introduction to Magnetic Materials. 1st ed., Addison-Wesley, Reading: M A., 1972.
Heczko, O., Straka, L. and Ullakko, K., Relation between structure magnetization process and magnetic shape memory effect of various martensites occurring in Ni-Mn-Ga alloys. Journal de Physique IV, 2003, 112(2): 959–962.
Dai, L., Cui, J. and Wutting, M., Elasticity of austenitic and martensitic NiMnGa. Proceedings of SPIE, 2003, 5053: 595–602.
Zheng, Q.S., Zhao, Z.H. and Du, D.X., Irreducible structure symmetry and average of Eshelby’s tensor fields in isotropic elasticity. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2006, 54(2): 368–383.