Resumen

El comportamiento de las nanoestructuras de aleación con memoria de forma (SMA) se ve influido por la velocidad de deformación y la evolución de la temperatura durante la carga dinámica. El acoplamiento entre temperatura, deformación y velocidad de deformación es esencial para captar el comportamiento termomecánico inherente a las SMA. En este artículo, proponemos un nuevo modelo 3D de campo de fase que tiene en cuenta el acoplamiento bidireccional entre la física mecánica y térmica. Utilizamos el potencial Ginzburg-Landau basado en la deformación para las transformaciones de fase cúbica a tetragonal. La formulación variacional del modelo desarrollado se implementa en el marco del análisis isogeométrico para superar los retos numéricos. Hemos observado una desaparición completa de la variante martensítica fuera del plano en un dominio SMA de relación de aspecto muy alta, así como la presencia de tres variantes en porciones iguales en un dominio SMA de relación de aspecto baja. Se ha examinado energéticamente la dependencia de diferentes condiciones de contorno en la morfología de la microestructura. Los ensayos de tracción sobre nanocables de prisma rectangular, utilizando la carga basada en el desplazamiento, demuestran el efecto de memoria de forma y el comportamiento pseudoelástico. También hemos observado que las mayores velocidades de deformación, así como los dominios de menor relación de aspecto, dan lugar a un alto límite elástico y se producen transformaciones de fase a mayor tensión durante la carga axial dinámica.

• Materias:Análisis Matemático Matemáticas Algebra Ingeniería Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis mathematics Algebra Engineering Mathematical logic
• Palabras claves:Aleación con memoria de forma; velocidad de deformación; evolución de la temperatura; acoplamiento; comportamiento termomecánico; modelo de campo de fases.
• Keywords:Shape memory alloy; strain rate; temperature evolution; coupling; thermomechanical behavior; phase-field model