本文關(guān)鍵詞：鐵磁形狀記憶合金及其顆粒復(fù)合材料的力學(xué)建模及分析

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【摘要】：鐵磁形狀記憶合金是一種新型的功能材料,它不僅具有傳統(tǒng)形狀記憶合金受溫度場(chǎng)控制的熱彈性形狀記憶效應(yīng),而且有受磁場(chǎng)控制的磁性形狀記憶效應(yīng)。并且合金具有大恢復(fù)應(yīng)變、大輸出應(yīng)力、高響應(yīng)頻率和可以精確控制等綜合特點(diǎn)。而且同時(shí)兼?zhèn)鋫鞲幸约膀?qū)動(dòng)功能,在科學(xué)研究和工程應(yīng)用中都具有廣闊的前景,是智能材料研究的熱門(mén)之一。Ni Mn Ga合金是最早發(fā)現(xiàn)的鐵磁形狀記憶合金,對(duì)它的研究也是最為深入和最具代表性的。首先本文給出了一個(gè)描述鐵磁形狀記憶合金馬氏體變體重取向的本構(gòu)行為模型。不同于其它模型,本文采用正切雙曲線的形式來(lái)描述應(yīng)力場(chǎng)和磁場(chǎng)加載過(guò)程中變體的相互轉(zhuǎn)換過(guò)程。鐵磁形狀記憶合金的主要特征如磁致應(yīng)變、偽彈性、部分偽彈性和滯洄曲線,都可以通過(guò)本文提出的模型來(lái)描述,并且其計(jì)算結(jié)果與單晶Ni Mn Ga鐵磁形狀記憶合金的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較能夠得到很好的吻合。基于對(duì)鐵磁形狀記憶合金的研究,結(jié)合復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)的Eshelby等效夾雜理論和Mori-Tanaka(M-T)場(chǎng)平均方法,以及鐵磁形狀記憶合金馬氏體變體的重取向行為描述,本文還建立了鐵磁形狀記憶合金顆粒復(fù)合材料的本構(gòu)理論模型,分析了影響鐵磁顆粒復(fù)合材料等效彈性模量的主要因素,同時(shí)也分析了復(fù)合材料的磁致應(yīng)變,研究了不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下鐵磁形狀記憶合金顆粒復(fù)合材料的力學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：鐵磁形狀記憶合金 重取向 細(xì)觀力學(xué) 顆粒復(fù)合材料 等效夾雜理論
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG139.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 1 緒論6-18
• 1.1 鐵磁形狀記憶合金及顆粒復(fù)合材料介紹6
• 1.2 鐵磁形狀記憶合金的特性6-14
• 1.2.1 鐵磁形狀記憶合金材料的研制7-10
• 1.2.2 鐵磁形狀記憶合金的熱磁力學(xué)性能10-11
• 1.2.3 鐵磁形狀記憶合金的本構(gòu)模型研究11-13
• 1.2.4 鐵磁形狀記憶合金的應(yīng)用13-14
• 1.3 鐵磁形狀記憶合金顆粒復(fù)合材料的特性14-16
• 1.3.1 鐵磁形狀記憶合金顆粒復(fù)合材料的制備15-16
• 1.3.2 鐵磁形狀記憶合金顆粒復(fù)合材料的力學(xué)特性16
• 1.4 本文的主要工作16-18
• 2 NiMnGa鐵磁形狀記憶合金力-磁行為本構(gòu)模型的建立18-34
• 2.1 NiMnGa鐵磁形狀記憶合金變體重取向理論模型18-21
• 2.2 鐵磁形狀記憶合金馬氏體重取向過(guò)程及力-磁耦合分析21-32
• 2.2.1 應(yīng)力誘導(dǎo)磁場(chǎng)擇優(yōu)變體的轉(zhuǎn)變21-26
• 2.2.2 磁場(chǎng)誘導(dǎo)應(yīng)力擇優(yōu)變體的轉(zhuǎn)變26-30
• 2.2.3 考慮溫度對(duì)材料磁致應(yīng)變的影響30-32
• 2.3 本章小結(jié)32-34
• 3 鐵磁形狀記憶合金顆粒復(fù)合材料的本構(gòu)建模及力學(xué)分析34-49
• 3.1 Eshelby等效夾雜原理34-36
• 3.2 Mori-Tanaka場(chǎng)平均理論36-38
• 3.3 本構(gòu)模型的建立38-41
• 3.4 結(jié)果與討論41-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 4 總結(jié)與展望49-51
• 4.1 總結(jié)49
• 4.2 展望49-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-58

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