Dyvdyk, O. V.

Дивдик, О. В.

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Матеріали VІ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 16-17 листопада 2017.  92 УДК 539.3 О.В. Дивдик  Тернопільський національний технічний університет імені Івана ІІулюя (Україна)  МОДЕЛЮВАННЯ ВИГИНУ СПЛАВІВ ІЗ ПАМ’ЯТТЮ ФОРМИ  O.V. Dyvdyk  SIMULATION BENDING SHAPE MEMORY ALLOYS  Надпружна поведінка  сплавів з пам’яттю форми супроводжується прямими і зворотними. Матеріал навантажений до напруження, що значно перевищує границю текучості, повністю відновлює початкову форму після зняття навантаження. Над-пружна поведінка спостерігається в області температур між початком фазових пере-творень та кінцем зворотних фазових перетворень. Моделювання виконано методом скінченних елементів за допомогою приклад-ного програмного пакету Ansys Workbench. Моделювали деформування консольної закріпленої пластини під дією прикладеної сили з геометричними розмірами пласти-ни: довжина - 12 мм, ширина - 3 мм, товщина - 1 мм.  Задані механічні властивості для сплаву з пам’яттю форми [1]. Напруження для  фазових перетворень представлено в табл. 1 [2]. Змодельована пластина закріплена жорстко в точці (А) з прикладеним на-вантаженням в точці (В) (рис. 1). Модель розбита скінченими елементом Solid 185 (розмір одного елемента 0,5 мм). Загальна кількістю елементів - 288, вузлів 1829. Весь етап моделювання задавався у 2 кроки з розбивкою від 10 до 30 підкроків: наванта-ження до P =51 Н; розвантаження до 0 (рис. 2) [3].  Таблиця 1 Властивості матеріалу  SAS (початок фазового перетворення) 520 МПа FAS (кінець фазового перетворення) 600 МПа SSA (початок зворотнього перетворення) 300 МПа FSA (кінець зворотнього перетворення) 200 МПа εL 0,07 Α 0 Модуль юнга (пружності) 60000 МПа Коефіцієнт Пуассона 0,33   Рисунок 1 Дискретизована модель зразка: закріплення (А) і прикладена сила (В)  Матеріали VІ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 16-17 листопада 2017.  93  Рисунок 2 Схема завантаження: кроки з підкроками Розподіл напружень при P = 51МПА і P = 0 МПа представлено на рис. 3 і 4.   Рисунок 2 Нормальні напруження: а) P = 51Н б) P = 0 Н   Рисунок 3 Деформації в зразку: а) P = 51Н б) P = 0 Н  В результаті після прикладання навантаження (1 крок) і далі розвантаження (2 крок)  пластина повністю повертає свою початкову форму. Напруження в пластині до-сягають 641 МПа, таким чином за час навантаження починаються фазові перетворен-ня аустеніту в мартенсит і при розвантаженні зворотні фазові перетворення мартенси-ту в аустеніт (табл. 1). Література 1. http://jmmedical.com/resources/221/Nitinol-Technical-Properties.html 2. Inc. (2009). Ansys 12.1 Help. Canonsburg, Pennsylvania. 3. Бруяка В.А. Інженерний анализ  в Ansys Workbench: Учеб. пособ. / В.А. Бруяка, В.Г. Фокин, Е. А. Солдусова, Н.А. Глазунова, И.Е. Адеянов. – Самар. гос. тех. ун-т, 2010. – 271 с. 

Simulation bending shape memory alloys

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/22852/2/CAZST_2017vI_Dyvdyk_O_V-Simulation_bending_shape_92-93.pdf

Simulation bending shape memory alloys

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University