定向凝固多晶铁磁形状记忆合金Ni-Mn-Ga多场耦合力学本构关系研究

发布时间：2019-12-03 18:24

【摘要】：铁磁形状记忆合金具有强铁磁性、大磁致伸缩等优良特性,是一种新型的驱动与传感材料,有望广泛应用于航空、航天和工程等领域。定向凝固法制备的多晶铁磁形状记忆合金具有初始织构,使晶粒取向趋于定向凝固的方向排列,从而提高了材料的力学性能。该制备方法简单、成本低,获得的合金抗压强度较高,已得到广泛应用。本文研究对象为定向凝固的多晶铁磁形状记忆合金Ni-Mn-Ga,主要研究内容如下:为提高该材料在外场作用下的宏观应变,首先需沿试样的两个互相垂直的方向交替施加压应力,即力学训练,这样可以增大材料的晶粒尺寸,减少马氏体变体个数、减少孪晶界移动应力。为了分析力学训练对材料初始织构等细观结构的影响,本文选用两组尺寸相同的多晶Ni-Mn-Ga试样,测量了试样在力学训练前后初始织构的变化,分析了试样初始织构的类型,得到三维取向分布图,并定量分析了织构的体积分数。其次,在多场耦合作用下,考虑织构对材料各向异性力学性能的影响,以微观机制分析为基础,运用细观力学的研究方法,结合热力学的相关原理,建立了具有初始织构的多晶铁磁形状记忆合金的各向异性本构模型。最后,应用所建立的模型,对不同加工方位的试样进行数值计算,分析预测该材料在力-磁场和磁-温度场下的宏观力学行为,并与实验结果比较,吻合性较好,说明本文模型的可行性。从而为该种材料在实际工程中的应用提供相应的理论指导。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG139.6

【参考文献】

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本文编号：2569279