Las aleaciones con memoria de forma (SMA) como Nitinol presentan el efecto superelástico. El término "superelástico" se utiliza para describir materiales con la capacidad de soportar grandes deformaciones en ciclos de cargas y descargas sin mostrar deformaciones permanentes.
Sometido a ciclos de cargas-descargas, incluso hasta deformaciones unitarias del 10-15%, el material nitinol muestra una respuesta histerética, una ruta rígida-blanda-rígida para cargas y descargas, sin deformación permanente.
El modelo de material Nitinol está disponible para elementos sólidos y de vaciado.
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| Respuesta de tensión-deformación unitaria típica para una barra de Nitinol en condiciones de carga uniaxial. Observe que el material se comporta de manera diferente en tensión y compresión.
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La curva de tensión-deformación unitaria de aleaciones con memoria de forma demuestra un comportamiento macroscópico distintivo, no presente en materiales tradicionales. Este comportamiento se atribuye a la macromecánica subyacente. Las SMA presentan transformaciones de fase martensítica reversibles; es decir, transformaciones sin difusión de sólido a sólido entre una fase más ordenada desde el punto de vista cristalográfico, "austenita", y una fase menos ordenada desde el punto de vista cristalográfico, "martensita".
Las porciones blandas de la curva de respuesta representan las áreas donde se produce una transformación de fase: una conversión de austenita en martensita (cargas) y de martensita en austenita (descargas).
Sin embargo, para evitar complicaciones, nos referiremos al comportamiento blando en la curva de respuesta como “plástico” y a las porciones rígidas como “elásticas”.
Según esta definición, el material primero se comporta de manera elástica hasta alcanzar un determinado nivel de tensión (el límite elástico inicial en la carga). Si la carga continúa, el material muestra un comportamiento elastoplástico hasta que la deformación unitaria plástica alcanza su valor de ruptura. Desde este punto en adelante, el material se comporta nuevamente de manera elástica con cargas aumentadas.
Para descargar, el material nuevamente comienza a descargar elásticamente hasta que la tensión se reduce al límite elástico inicial en la descarga. El material se descargará en forma elastoplástica hasta que se pierda toda la deformación unitaria plástica acumulada (de la fase de carga). Desde este punto en adelante, el material se descargará nuevamente de manera elástica hasta volver a su forma original (sin deformación permanente) y tensión cero con cargas cero.