Formulace modelu Nitinol

Vzhledem k tomu, že Nitinol se většinou používá pro svou schopnost podstoupit konečná namáhání, pro tento model se používá teorie velkého namáhání využívající aktualizovanou Langrangeovu formulaci.

Základní model je tudíž vytvořen s ohledem na logaritmická zatížení a Kirchhoffovy prvky napětí. Základní matice a vektor napětí jsou však nakonec převedeny na existující Cauchyho (pravá) napětí.

Material_nitinol_loading_unloading.gif

σs t1, σf t1

Počáteční a koncová mez kluzu pro zatížení v tahu [SIGT_S1, SIGT_F1]

σs t2, σf t2

Počáteční a koncová mez kluzu pro odlehčení v tahu [SIGT_S2, SIGT_F2]

σs c1, σf c1

Počáteční a koncová mez kluzu pro zatížení tlakem [SIGC_S1, SIGC_F1]

σs c2, σf c2

Počáteční a koncová mez kluzu pro odlehčení tlakem [SIGC_S2, SIGC_F2]

eul

(Maximální tahové napětí plastu) *(3/2)0.5

Material_nitinol_expon_law.gif
Pravidlo exponenciálního toku využívá další vstupní konstanty, βt1, βt2, βc1, βc2:

βt1

parametr materiálu měřicí rychlost transformace pro zatížení v tahu, [BETAT_1]

βt2

parametr materiálu měřicí rychlost transformace pro odlehčení v tahu, [BETAT_2]

βc1

parametr materiálu měřicí rychlost transformace pro zatížení tlakem, [BETAC_1]

βc2

parametr materiálu měřicí rychlost transformace pro odlehčení tlakem, [BETAC_2]

Kritérium tažnosti

Chcete-li modelovat možnost tlakové závislosti fázové transformace, pro kritérium tažnosti je použita funkce zatížení typu Drucker-Prager:

F(τ) = sqrt(2)*σ(bar) + 3*α*p
F - RI f = 0
kde
σ(bar) = účinné napětí
p = střední napětí (nebo hydrostatický tlak)
α = sqrt(2/3) (σs c1 - σs t1 ) / (σs c1 - σs t1)
Rf I = [ σf I(sqrt(2/3) + α)], I = 1 pro zatížení a 2 pro odlehčení