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控制的熱彈性形狀記憶效應(yīng),而且有受磁場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。而且同時兼?zhèn)鋫鞲幸约膀?qū)動功能,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之一。Ni Mn Ga合金是最早發(fā)現(xiàn)的鐵磁形狀記憶合金,對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描述應(yīng)力場和磁場加載過程中變體的相互轉(zhuǎn)換過程。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,都可以通過本文提出的模型來描述,并且其計算結(jié)果與單晶Ni Mn Ga鐵磁形狀記憶合金的實驗數(shù)據(jù)相比較能夠得到很好的吻合。基于對鐵磁形狀記憶合金的研究,結(jié)合復(fù)合材料細觀力學(xué)的Eshelby等效夾雜理論和Mori-Tanaka(M-T)場平均方法,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,同時也分析了復(fù)合材料的磁致應(yīng)變,研究了不同磁場強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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：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程及力-磁耦合分析21-32
• 2.2.1 應(yīng)力誘導(dǎo)磁場擇優(yōu)變體的轉(zhuǎn)變21-26
• 2.2.2 磁場誘導(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52-58

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