شبیه سازی رفتارهای حافظه داری و فراکشسانی با مدلهای میکرومکانیکی مختلف، در بارگذاری های ساده و سیکلی مکانیکی و حرارتی

در مقاله کنونی، دقت مدلهای میکرومکانیکی مختلف برای شبیه سازی رفتارهای فراکشسانی (سوپرالاستیک) و حافظه داری یک بعدی بررسی گردیده است. در این زمینه، مدل برینسون بر پایه تغییرات کسر حجمی مارتنزیت وابسته به مسیر بارگذاری، گسترش یافته است. مسیرهای بارگذاری پیچیده متعددی شامل تغییرات تکی، ترکیبی و سیکلی دما و تنش در نظر گرفته شده اند. ویژگیهای مکانیکی مواد در بارگذاریهای کششی و فشاری، در حالت کلی متفاوت پنداشته شده اند. نتایج پیش بینی مدول الاستیسته آلیاژ حافظه دار، توسط مدلهای میکرومکانیکی: رویس، وویت و موری تاناکا (با ضرایب شکل کروی و بیضوی) ارزیابی شده اند. همچنین، صحت کد نوشته شده، با نتایج آزمونهای تجربی مراجع دیگر، تایید شده است. نتایج آشکار می سازند که تفاوت های نتایج چهار مدل میکرومکانیکی، در بارگذاری سیکلی قابل توجه می باشند.

Investigation of shape memory and super elasticity behaviors using various micromechanical models due to thermomechanical monotonic and cyclic loads

In the present paper, accuracies of various micromechanical models in reproducing the onedimensional shape memory and super elasticity behaviors are investigated. In this regard, Brinson’s model is extended based on the loading path dependency of the martensite volume fraction. Different loading paths including individual, combined, and cyclic variations of the temperature and stress are considered. It is generally assumed that the compressive material properties are different from the tensile ones. Furthermore, accuracy of results of the various loadings is evaluated based on the Young moduli predicted using the wellknown Reuss, Voigt, and MoriTanaka (with spherical and elliptical shape factors) micromechanical homogenization techniques. Moreover, results of the prepared computer code are validated through comparing them with the experimental results available in the literatures. Results reveal that differences among predictions of the four micromechanical models are significant for the cyclic loadings.