NiTi合金的超彈性力學特性及其應用

前言
第1章 概述
1.1 形狀記憶合金的發(fā)展歷史
1.2 形狀記憶合金的基本概念
1.2.1 熱彈性馬氏體相變
1.2.2 形狀記憶效應
1.2.3 超彈性
1.2.4 形狀記憶與超彈性的關(guān)系
1.3 NiTi合金的基本性能數(shù)據(jù)
1.4 NiTi合金超彈性力學性能的研究現(xiàn)狀
1.4.1 實驗研究
1.4.2 本構(gòu)模型研究
參考文獻
第2章 宏觀本構(gòu)模型及有限元格式
2.1 相變模型
2.1.1 控制變量和內(nèi)部變量
2.1.2 相變以及激活狀態(tài)
2.2 塑性變形模型
2.3 ABAQUS軟件用戶材料子程序UMAT
2.4 有限元實現(xiàn)
2.4.1 本構(gòu)模型的離散化
2.4.2 UMAT中的計算流程
2.4.3 UMAT中的具體計算
2.5 模型的特性分析
2.6 模型的應用
2.6.1 CT試樣裂紋尖端相變場分析
2.6.2 形狀記憶合金的(扭)彎曲性能
2.6.3 形狀記憶合金復合材料
2.6.4 晶粒各向異性對晶體相變的影響
2.7 結(jié)論
參考文獻
第3章 細觀本構(gòu)模型及有限元格式
3.1 馬氏體相變晶體學
3.1.1 唯象理論概要
3.2.2 NiTi合金中B19'馬氏體的孿晶
3.2.3 B2奧氏體到B19'馬氏體的點陣變化
3.1.4 B19'馬氏體的變體
3.2 馬氏體相變熱力學
3.3 塑性變形晶體學
3.4 細觀力學模型
3.5 本構(gòu)模型的有限元實現(xiàn)
3.5.1 本構(gòu)模型的離散化
3.5.2 相變過程中本構(gòu)變量的演化
3.5.3 塑性變形時本構(gòu)變量的演化
3.5.4 UMAT中的具體計算
3.5.5 UMAT中的計算流程
3.6 模型特性分析
3.6.1 材料常數(shù)
3.6.2 有限元模型
3.6.3 相互作用能矩陣的影響
3.6.4 織構(gòu)的影響
3.6.5 加載速率的影響
3.7 結(jié)論
參考文獻
第4章 單次加載-卸載超彈性力學性能
4.1 特征量的定義
4.2 溫度的影響
4.3 加載速率的影響
4.4 塑性變形的影響
4.5 應力狀態(tài)的影響
4.6 數(shù)值模擬
4.6.1 溫度的影響
4.6.2 塑性變形的影響
4.6.3 應力狀態(tài)的影響
4.6.4 雙軸加載下的馬氏體相變初始面
4.6.5 單軸加載下的馬氏體局部化條帶演化
4.6.6 表面粗糙度對NiTi合金超彈性性能的影響
4.6.7 帶孔板在雙軸加載下的力學響應
4.7 結(jié)論
參考文獻
第5章 循環(huán)加載-卸載超彈性力學性能
5.1 單軸拉伸加載
5.1.1 應力應變曲線特性
5.1.2 應變特性
5.1.3 相變應力特性
5.1.4 能量特性
5.2 純扭轉(zhuǎn)加載
5.2.1 應力-應變曲線特性
5.2.2 應變特性
5.2.3 能量特性
5.3 雙軸加載
5.3.1 應力-應變曲線特性
5.3.2 應力特性
5.3.3 能量特性
5.4 結(jié)論
參考文獻
第6章 靜載斷裂特性
6.1 引言
6.2 實驗材料
6.3 斷裂韌性KIC實驗
6.4 缺口形式對拉伸斷裂性能的影響實驗
6.5 有限元分析
6.5.1 CT試樣
6.5.2 缺口試樣
6.6 結(jié)論
參考文獻
第7章 疲勞特性
7.1 引言
7.2 單軸加載
7.2.1 加載頻率和應力幅值對疲勞壽命的影響
7.2.2 拉伸和扭轉(zhuǎn)載荷下疲勞性能的比較
7.3 雙軸加載
7.3.1 相位角和應變幅值對疲勞壽命的影響
7.3.2 相位角和應變幅值對疲勞載荷的影響
7.4 局部三軸應力狀態(tài)對疲勞性能的影響
7.4.1 實驗
7.4.2 有限元分析
7.5 結(jié)論
參考文獻
第8章 超彈性NiTi合金的應用
8.1 引言
8.2 醫(yī)用支架
8.2.1 簡介
8.2.2 支架單元的力學性能分析
8.2.3 整體支架的力學性能分析
8.3 形狀記憶合金隔震減震裝置
8.3.1 簡介
8.3.2 中心牽引型阻尼器
8.3.3 安裝NiTi形狀記憶合金超彈性拉索耗能器的框架結(jié)構(gòu)振動性能
8.4 形狀記憶合金防松均載裝置
8.4.1 簡介
8.4.2 防松均載墊圈的力學性能
參考文獻