相变对TiNi合金薄壁管中波速的影响OA北大核心CSTPCD

形状记忆合金在受到强冲击荷载作用时会发生相变,而相变对其结构件的动态力学响应影响显著。本文采用同时考虑静水压力和偏应力影响的相变临界准则,推导了增量型的相变本构模型。基于广义特征理论,得到了复杂应力状态下特征波速的解析表达式。特征波速不仅和材料本身的力学参数(如拉压不对称性和混合相的模量)有关,还和材料所处的应力状态有关。对因相变导致体积膨胀的TiNi合金而言,拉压不对称性系数的增大会提高慢波的波速,而对快波几乎没有影响。在相变椭圆的短轴处(α=90°),慢波的波速最低,并随混合相无量纲模量的增大而显著减低,混合相无量纲模量由2增加至5时,波速降低幅度为36.2%,而快波的波速达到最大值c_(0),和混合相的模量无关;在相变椭圆的长轴处(α=180°),慢波的速度达到最大值,而快波的波速达到最小值c_(2)。