As ligas com memória de forma (SMA), como as de nitinol, apresentam o efeito superelástico. O termo superelástico é usado para descrever materiais com capacidade de passar por grandes distorções em ciclos de carga e descarga sem apresentar distorções permanentes.
De fato, sob ciclos de carga e descarga, mesmo com deformações de 10 a 15%, o material apresenta uma resposta histerética e uma memória de caminho duro-macio-duro, tanto no carregamento quanto no descarregamento, sem distorções permanentes.
O modelo de material Nitinol está disponível para elementos sólidos e de casca.
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| Uma resposta típica de tensão-deformação de uma barra de nitinol sob condições de carregamento uniaxial. Note que o material comporta-se diferentemente na tensão e na compressão.
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A curva de tensão-deformação de ligas com memória de forma demonstra um comportamento macroscópico distinto que não é apresentado por outros materiais tradicionais. Esse comportamento é atribuído à macromecânica subjacente. A SMA apresenta uma fase de transformações martensíticas reversíveis; isto é, transformações sólido-sólido sem difusão entre uma fase "austenita", mais organizada cristalograficamente, e uma fase "martensita", menos organizada cristalograficamente.
As partes da curva indicando resposta suave representam as áreas onde uma transformação de fase: a conversão de austenita em martensita (carregamento, e de martensita para austenita (descarregamento).
Entretanto, por uma questão de simplicidade, faremos referência ao comportamento suave na curva de resposta como "plástico" e nas partes duras, como "elástico".
De acordo com essa definição, o material se comporta de forma elástica até que um determinado nível de tensão seja alcançado (limite de tensão inicial no carregamento). Se o carregamento continua, o material apresenta comportamento elastoplástico até que a deformação plástica atinja o valor máximo. Deste ponto em diante, o material se comportará novamente de maneira elástica, sob cargas aumentadas.
Durante a descarga, novamente o material começará a descarregar elasticamente até que a tensão seja reduzida ao limite inicial de escoamento no descarregamento. O material descarregará então de forma elastoplástica, até que toda a deformação plástica acumulada (na fase de carregamento) seja perdida. Deste ponto em diante, o material descarregará elasticamente até retornar à sua forma original (nenhuma distorção permanente) e à tensão zero sob cargas zero.