МЕТОД РАСЧЕТА ПОЛЕЙ СМЕЩЕНИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ СИСТЕМЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНЗОВИДНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ДВОЙНИКОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ В МАРТЕНСИТНОЙ ФАЗЕ МАГНИТНОГО СПЛАВА Ni2MnGa, ОБЛАДАЮЩЕГО СВОЙСТВОМ ЗАПОМИНАНИЯ ФОРМЫ

Полный текст:


Аннотация

В настоящее время математическое моделирование особенностей напряженно-деформированного состояния является перспективным направлением научных исследований. В связи с этим целью данной работы стал расчет напряженно-деформированного состояния, обусловленного системой параллельных линзовидных остаточных механических двойников, возникающих при локальном деформировании поверхности мартенситной фазы монокристалла Ni2MnGa.

Метод применяется с использованием принципа суперпозиции полей и в приближении непрерывного распределения двойникующих дислокаций на границах двойника в сплошной упругой среде.

В результате расчетов получены графики распределения полей смещений и напряжений, на основании которых замечено, что конфигурация распределения компоненты смещений uy значительно отличается от смещений компонент ux и uz, имеющих подобное друг другу распределение смещений. Наибольшая величина смещений наблюдается у компоненты uy в области вершин двойников.

В работе также представлены результаты расчетов шести компонент тензора полей напряжений. Из полученных результатов заметно подобие характера распределения напряжений компонент sxz и szz, однако численно компоненты отличны друг от друга примерно в два раза. Наибольшая величина возникающих напряжений в системе линзовидных двойников наблюдается у компонент sxx, sxz, syy, syz и сосредоточена главным образом у границ и вершин двойников.

Общей чертой полученных компонент смещений и напряжений системы линзовидных двойников является симметричность относительно OY. Помимо этого, распределение напряжений у всех полученных компонент тензора главным образом локализовано на границах и у вершин двойников, где, как правило, сосредоточены наибольшие значения напряжений, способных оказывать существенное влияние на дислокационные и диффузионные процессы.


Об авторах

Е. В. Шматок
Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого
Беларусь

Инженер



О. М. Остриков
Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого
Беларусь

Кандидат физико-математических наук, доцент



Список литературы

1. Giant magnetic-field-induced strain in NiMnGa seven-layered martensitic phase / А. Sozinov [et al.] // Appl. Phys. Lett. – 2002. – V. 80. – P. 1746–1748.

2. Heczko, O. Temperature dependence and temperature limits of magnetic shape memory effect / O. Heczko, L. Straka // Journal of Applied Physics. – 2003. – V. 94, № 11. – P. 7139–7143.

3. Heczko, O. Magnetic properties and domain structure of magnetic shape memory Ni-Mn-Ga alloy / O. Heczko, K. Jurek, K. Ullakko // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2001. – V. 226–230. – P. 996–998.

4. Large cyclic deformation of a Ni-Mn-Ga shape memory alloy induced by magnetic fields / P. Mullner [et al.] // Journal of Applied Physics. – 2002. – V. 92, № 11. – P. 6708–6713.

5. Aaltio, I. Magnetic Shape Memory Actuators / I. Aaltio, K. Ullakko // Proc. of 7th International Conference on New Actuators, 19-21 June 2000, Bremen, Germany. – Bremen, 2000. – P. 527–530.

6. Hirsinger, L. Modelling detwinning of martensite platelets under magnetic and stress actions on Ni-Mn-Ga alloys / L. Hirsinger, C. Lexcelent // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2003. – V. 254–255. – P. 275–277.

7. Mullner P., Chernenko V. A., Kostorz G. Large cyclic magnetic-field-induced deformation in orthorombic (14M) Ni-Mn-Ga martensite // Journal of Applied Physics. 2004. – V. 95, № 3. – P. 1531–1536.

8. Mullner, P. Stress-induced twin rearrangement resulting in change of magnetization in a Ni-Mn-Ga ferromagnetic martensite / P. Mullner, V. A. Chernenko, G. Kostorz // Scripta Materialia. – 2003. – V. 49, № 2. – P. 129–133.

9. Остриков, О. М. Исследование пластической деформации поверхности монокристалла Ni2MnGa методом индентирования / О. М. Остриков, А. Л. Созинов, А. В. Сорока // Инженерно-физический журнал. – 2012. – Т. 85, № 5. – С. 1132–1141.

10. Остриков, О. М. Механика двойникования твердых тел: монография / О. М. Остриков. – Гомель: Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого, 2008. – 301 с.

11. Остриков, О. М. Напряженное состояние у поверхности кристалла, деформируемой сосредоточенной нагрузкой, при наличии клиновидного двойника / О. М. Остриков // Журнал технической физики. – 2009. – Т. 79, № 5. – С. 137–139.

12. Остриков, О. М. Метод расчета распределения деформаций у клиновидного двойника с использованием подходов макроскопической дислокационной модели / О. М. Остриков // Известия РАН. Механика твердого тела. – 2009. – № 4. – С. 52–58.

13. Шепелевич, В. Г. Структурно-фазовые превращения в металлах / В. Г. Шепелевич. – Минск: БГУ, 2007. – 167 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Шматок Е.В., Остриков О.М. МЕТОД РАСЧЕТА ПОЛЕЙ СМЕЩЕНИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ СИСТЕМЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНЗОВИДНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ДВОЙНИКОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ В МАРТЕНСИТНОЙ ФАЗЕ МАГНИТНОГО СПЛАВА Ni2MnGa, ОБЛАДАЮЩЕГО СВОЙСТВОМ ЗАПОМИНАНИЯ ФОРМЫ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2015;(5):63-70.

For citation: Shmatok E.V., Ostrikov O.M. METHOD FOR CALCULATION OF DISPLACEMENT FIELDS AND STRESSES IN SYSTEM OF PARALLEL LENTICULAR MECHANICAL TWINS OCCURRING IN MARTENSITIC PHASE OF Ni2MnGa-MAGNETIC ALLOY HAVING PROPERTY OF SHAPE MEMORY. Science & Technique. 2015;(5):63-70. (In Russ.)

Просмотров: 145

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)