显式方法精确模拟形状记忆合金循环荷载下的变形行为

作者：王晓明^*; 王译仪; 肖衡; 金天付

来源：力学季刊, 2022, 43(03): 614-628.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2022.03.014

• 显式
• 形状记忆合金
• 塑性
• 伪弹性
• 形函数

本文提出全新的有限弹塑性J2流方程，用来显式、精确地模拟SMAs （形状记忆合金）材料在循环加载-卸载条件下从塑性逐渐转变为伪弹性的变形行为．首先，改进流动法，使得本构方程耦合屈服中心的移动和屈服面的增大，并改进背应力演化方程，使模型可以产生强烈的包辛格效应，从理论上具备模拟SMAs独特变形行为的能力；其次，构造全过程下的统一硬化函数显式表达式，代入本构方程后能得到符合要求的形函数；再次，利用选定的数据点构造统一光滑的上屈服函数，再利用上下屈服应力之间的一种线性关系，推导得到下屈服阶段的形函数；最后，只需要给定一个参数就可以得到单个循环结果，利用拉格朗日插值方法构建参数随循环次数变化的函数，就可以模拟任意循环荷载下的变形行为．通过模型结果和实验数据对比证明新方法的有效性．

• 单位
  宁波威孚天力增压技术股份有限公司; 建筑工程学院; 暨南大学; 宁波职业技术学院