Постановка и решение связных задач термомеханики для сплавов с памятью формы

• Автор: Ньюнт Со
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 232 с. : ил.

Глава 1. Уникальные свойства сплавов с памятью формы и их феноменологическое описание
1.1 Термоупругие фазовые превращения
1.2 Диаграммы перехода в координатах параметр фазового состава -температура. Влияние на эту диаграмму действующих напряжений
1.3 Изменение некоторых физических характеристик никелида титана при мартенситных и ромбоэдрических превращениях
1.4 Механические свойства сплавов с памятью формы, связанные с термоупругими фазовыми переходами
1.4.1. Деформация прямого термоупругого превращения
1.4.2. Явление ориентированного превращения
1.4.3. Явление монотонной памяти формы
1.4.4. Явление реверсивной памяти формы
1.4.5. Обратимая память формы
1.4.6. Явление фазовой неупругости
1.4.7. Явление псевдоупругости
1.4.8. Влияние действующих напряжений и предварительно накопленных фазовых деформаций на температуру начала обратного превращения
1.4.9. Поведение СПФ при термоциклическом нагружении
1.5. Теплофизические свойства сплавов с памятью формы
1.6. Механические определяющие соотношения для сплавов с памятью формы

Глава 2. Термодинамическое описание механического поведения сплавов с памятью формы, испытывающих ^ одноэтапное термоупругос превращение
2.1 Основные гипотезы, принимаемые в известных работах по * исследованию свойств СПФ с позиций рациональной
термодинамики
2.2 Постановка задачи
2.3 Вывод диссипативного неравенства и уравнений притока тепла и теплопроводности для СПФ, испытывающих одноэтапные фазовые переходы
2.3.1 Диссипативное неравенство и уравнение для притока тепла в терминах различных термодинамических потенциалов
2.3.2 Структура потенциала Гиббса сплава с памятью формы
2.3.3 Термоупругие превращения в отсутствии напряжений
2.3.4 Диссипативное неравенство при прямом превращении нагруженного материала
2.3.5 Диссипативное неравенство при обратном превращении нагруженного материала
2.3.6 Тепловые эффекты фазовых превращений
2.4 Результаты решения некоторых связных задач для СПФ
2.4.1. Определение притока тепла к материалу в замкнутом температурном цикле, состоящем из прямого и обратного превращения, происходящих под действием постоянных напряжений
ц 2.4.2. Численное решение дважды связной задачи о прямом и
^ обратном превращениях в стержне из СПФ
Глава 3. Решение краевых задач о двухэтапных прямых и обратных фазовых переходах в стержне из никелида титана
3.1 Вводные замечания
3.2 Потенциал Гиббса для трехфазной среды

3.3 Формулировка диссипативного неравенства
3.4 Разрешающее уравнение дважды связной задачи о двухэтапном превращении
3.5 Результаты решения простейших дважды связных задач
Глава 4. Некоторые приложения разработанных термодинамических моделей поведения сплавов с памятью формы
4.1 Исследование поведения рабочего тела силовозбудителя в виде стержня или трубки из СПФ, работающих на кручение
4.1.1 Вводные замечания
4.1.2 Анализ поведения рабочего тела силовозбудителя в несвязной постановке
4.1.3 Решение дважды связной задачи о теплопроводности, фазовых переходах и деформировании для тонкостенного цилиндрического стержня, находящегося под действием
крутящего момента
4.2 Оценка величины коэффициента полезного действия
простейшего мартенситного двигателя
Глава 5. Экспериментальные исследования механического поведения образцов из никелида титана при прямом и обратном превращении под действием постоянных и кусочно — постоянных напряжений
5.1 Вводные замечания
5.2 Образцы и методика проведения эксперимента
5.3 Последовательность проведения экспериментов
5.4 Результаты экспериментальных исследований
Заключение
Библиографический список
Приложение
справедливым, если коэффициент пропорциональности зависит от параметра фазового состава.
Однако, следуя экспериментальным данным, обзор которых приведен в первом разделе настоящей работы, площадь петли псевдоупругого гистерезиса, равная в случае медленных изотермических процессов нагружения и разгрузки диссипации за цикл полного прямого и обратного превращения, возрастает с ростом температуры процесса и соответствующим увеличением напряжений и деформаций. Следовательно, диссипация в таких процессах, в противоречии с выводами из критикуемой гипотезы не является постоянной величиной, а зависит от действующих напряжений.
2.2 Постановка задачи
Отсутствие каких либо аргументов в пользу наличия в термодинамическом потенциале СПФ неаддитивного слагаемого и противоречия в требованиях, предъявляемых различными авторами к таким слагаемым приводят к мысли о том, чтобы попытаться построить термодинамическое описание поведения СПФ вообще без использования неаддитивных добавков к термодинамическому потенциалу. Здесь необходимо выяснить, какие термодинамические потенциалы, и для каких СПФ можно считать полностью аддитивными.
Приведенные выше критические замечания по поводу принимаемых обычно гипотез относительно скорости диссипации в СПФ заставляют отказаться от предположений такого типа. В данном разделе работы вместо гипотез о скорости диссипации используются многократно проверенные в экспериментах определяющие соотношения (1.15), (1.16), связывающие фазовые деформации, напряжения и параметр фазового состава.
При таком подходе открытым остается вопрос о справедливости в рамках рассматриваемой модели диссипативного неравенства, которое должно таким образом доказываться (или условия справедливости которого должны быть установлены).