Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1149750), страница 3

Файл №1149750 Автореферат (Микроструктурная модель необратимой деформации и дефектов в сплавах с памятью формы) 3 страницаАвтореферат (1149750) страница 32019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Дляникелида титана = 1 − 2α. Из требования положительной определенностиквадратичной формы потенциала смешивания и физического смысла постояннойα найден интервал ее допустимых значений: α∈ [0; 0.5). Определение значения9Объемная доля вариантаДеформация, %Деформация, %постоянной α осуществлено с помощью подбора. Для этого выполнена сериячисленных экспериментов охлаждение - нагрев под постоянным растягивающимнапряжением для различных значений α.

Расчетные результаты обратимойдеформации от величины α для нагрузок 50, 100 и 200 МПа представлены нарисунке 1 (а). Изучено влияние параметра α на максимальное значениеобратимой деформации при активном деформировании сплава в псевдоупругомсостоянии. Расчетные зависимости максимальной деформации от значенияпараметра α для различных напряжений представлены на рисунке 1 (б). Обесерии численных экспериментов показывают, что обратимая деформацияснижается при увеличении параметра α.

Это связано с ростом сил, вызывающихувеличение объемной доли вариантов, согласованных с уже растущимивариантами. Таким образом, объемная доля вариантов, наиболее благоприятныхпо отношению к приложенному напряжению, снижается в пользу не самыхблагоприятных, но входящих в согласованную с ними пару, вследствие чегоснижается общая деформация.Этот факт хорошоНапряжениеНапржение(а)50 МПа (б)450 МПадемонстрирует рисунок 2,5100 МПа500 МПа6200 МПа550 МПапоказывающий объемные4доли вариантов мартенсита43в одном из зерен после22охлаждения под нагрузкой150 МПа для различных00,00,10,20,30,40,50,00,10,20,30,40,5значенийα.РамкамиЗначение параметра Значение параметра выделенытригруппыРисунок1–Зависимостивеличинывзаимодействующихмаксимальнойдеформацииотзначениявариантов.

В каждой группепараметра α при термоциклировании (а) иможновыделитьдваактивной деформации (б).благоприятныхварианта(их объемная доля выше) и два неблагоприятных. Видно, что при увеличениипостоянной α, объемная доля благоприятных вариантов снижается, анеблагоприятных возрастает. При этом объемная доля каждой из групп остаетсянеизменной. Сделан вывод, что постоянная α определяет распределениеобъемных долей вариантов, входящих в согласованные пары, не меняяобъемную долю самих пар.=0 = 0,2Такимобразом,α0,15 = 0,4определяет0,10микроструктурное строениемартенситных пластин и0,05через изменение фазовой0,00деформации влияет на1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12общуюдеформациюНомер вариантапредставительного объема.Исходя из этого,Рисунок 2 – Распределение объемных долейвариантов мартенсита после охлаждения подпараметр α необходимонагрузкой.подбирать таким образом,10чтобы расчетное значениеобратимой деформациисовпадало сэкспериментальным.

Для увеличения данной деформации в расчете необходимоснизить значение α, а для уменьшения – увеличить.В главе 3, состоящей из трех подразделов, описано построение моделимикропластической деформации и дефектов, методы определения значенийматериальных постоянных; приведены результаты расчетов деформации приразличных термомеханических воздействиях.Подраздел 3.1 посвящен разработке модели микропластическойдеформации. Ее точный расчет – очень сложная задача, поэтому вводятсяупрощающие предположения.

Предполагается, что растущий мартенситныйвариант создает межфазные напряжения, которые вызывают пластическуюдеформацию сонаправленную с фазовой деформацией этого варианта. Такпроисходит пластическая аккомодация мартенсита. Так как пластическаядеформация не вызывает изменения объема, то считается, что тензормикропластической деформации, порожденной n-м мартенситным вариантом,пропорционален девиатору фазовой деформации этого варианта . Дляописания микропластической деформации используется набор переменных ,которые являются мерами микропластических деформаций, соответствующихкаждому из вариантов мартенсита. Микропластическая деформация зерна вычисляется с помощью усреднения по вариантам мартенсита:1 = ∑  ,=1где  – масштабирующий коэффициент.

В связи с учетом в моделимикропластической деформации, описывающее ее слагаемое было добавлено вформулу общей деформации зерна: = + + ℎ + .Микропластическая деформация происходит посредством образования идвижения дефектов кристаллической решетки, создающих дальнодействующиеполя напряжений (ориентированные дефекты). Кристаллы n-го вариантамартенсита в зерне порождают одинаково ориентированные дефекты, поэтомукаждому варианту можно сопоставить плотность ориентированных дефектов bn.Создаваемые ими напряжения препятствуют их движению, т.е. создаюттрансляционное (кинематическое) упрочнение. Ориентированные дефектымогут выхолить на внешнюю поверхность тела, в результате чего их плотностьуменьшается, но созданная их движением микропластическая деформацияостается.

К ориентированным дефектам можно отнести, например, скоплениядислокационных петель в зонах сдвига.Кроме ориентированных дефектов при аккомодации мартенситаобразуются рассеянные дефекты, не создающие дальнодействующих полейнапряжений. Плотность рассеянных дефектов в зерне не разделяется взависимости от породивших их вариантов и определяется единой величиной f.Примером таких дефектов являются дефекты, образующиеся при пересечениидислокаций, огибании ими препятствий или неполной их аннигиляции.Рассеянные дефекты образуются в процессе движения и взаимодействиядислокаций, поэтому увеличение их плотности связывается с суммарной11пластической деформацией в зерне. Исследования необратимой деформации вСПФ показывают, что при обратном превращении происходит снижениеупрочнения (A. Sibirev, S. Belyaev, N.

Resnina Softening process during reversemartensitic transformation in TiNi shape memory alloy // Journal of Alloys andCompounds, №661. 2016. pp. 155-160), что можно объяснить залечиванием частирассеянных дефектов. С учетом вышеприведенных рассуждений для описанияплотностей дефектов предложены следующие эволюционные уравнения:| | ̇̇ = ε̇ − ∗ ε̇ ( ε̇ ); = ∑|ε̇ | + 1 ( − 0 )Φ̇ (−Φ̇ ).=1∗где - материальная постоянная, определяющая максимальную плотность bдефектов; H – функция Хевисайда; Φ = Σ=1Φ – общая доля мартенсита взерне; 0 – начальное (равновесное) значение плотности рассеянных дефектов; 1– материальная постоянная. В уравнении для b-дефектов первое слагаемоеотвечает за образование новых ориентированных дефектов, а второе за их выходна поверхность тела.

В уравнении для f-дефектов первое слагаемое описывает посути изменение суммарного параметра Одквиста, а второе определяетзалечивание рассеянных дефектов при обратном превращении. Стоит отметить,что плотности bn. и f не сопоставляются с какими-либо конкретными дефектамии не имеют размерности, но являются лишь мерами количестваориентированных и рассеянных дефектов.В формулировке термодинамического потенциала смешивания приналичии дефектов учтено, что ориентированные дефекты снижают упругуюэнергию межфазных напряжений.

Математически это выражается путемвычитания в потенциале смешивания плотности ориентированных дефектов измер фазовой деформации:μ = ∑ (Φ − )(Φ − ).2 ,Для нахождения внутренних переменных, связанных с процессамипластической аккомодации и микропластической деформации, введены условиямикропластического течения для каждого из вариантов мартенсита. Ониформулируются по аналогии с теорией течения в одномерном случае приналичии изотропного и трансляционного упрочнений, при этом рольнапряжений играет обобщенная сила , вызывающая изменение плотности :| | > 0,| − | = ,где характеризует трансляционное упрочнение, изотропное, а сила равна производной потенциала Гиббса по : = −= μ∑ (Φ − ).=1В данной модели предполагается, что трансляционное упрочнение связано сориентированными дефектами, а изотропное – с рассеянными дефектами,поскольку они препятствуют движению дислокаций, тем самым повышая пределтекучести.

Замыкающие уравнения, связывающие параметры упрочнения и с плотностями дефектов приняты линейными: = , = ,12где и – материальные постоянные. Таким образом, уравнения,описывающие эволюцию плотностей дефектов, задают законы упрочнения.Построенная модель микропластической деформации и дефектов даетнеобходимые и достаточные уравнения для расчета эволюции всех внутреннихпеременных, связанных с пластической аккомодацией мартенсита.Подраздел 3.2 посвящен описанию методов определения материальныхпостоянных для конкретного материала. Представлены способы определенияначальных значений упрочнений и плотностей дефектов.

Изучено влияниенакопления дефектов на развитие микропластической деформации.Представлены алгоритмы подбора постоянных, отвечающих за накоплениедефектов и их связь с деформацией. Произведен подбор материальныхпостоянных для эквиатомного никелида титана.В подразделе 3.3 приведены результаты расчетов необратимойдеформации никелида титана. Рассчитано изменение обратимой и необратимойдеформации при охлаждении и нагреве через интервал мартенситныхпревращений при постоянном растягивающем напряжении, а также, когданапряжения при охлаждении и нагреве различны. Выполнено моделированиеэффекта двусторонней памяти формы после предварительного термоцикла подпостоянным напряжением. Для изучения накопления необратимой деформациипри циклических термомеханических воздействиях проведено моделированиетермоциклирования под постоянным напряжением.

Характеристики

Список файлов диссертации

Микроструктурная модель необратимой деформации и дефектов в сплавах с памятью формы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6521
Авторов
на СтудИзбе
302
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее