تحلیل غیرخطی رفتار ترمومکانیکی مواد مرکب فعال شده بوسیله الیاف آلیاژ حافظه دار

رفتار عمومی ترمومکانیکی مواد مرکب تقویت شده با الیاف آلیاژ حافظه دار با استفاده از یک روش تحلیلی میکرومکانیکی سه بعدی به منظور درنظرگرفتن اثر فعال شدن الیاف پیش بینی می شود. کامپوزیت به واسطه این روش میکرومکانیکی می تواند تحت بارگذاری های عمومی مکانیکی شامل بارگذاری عمودی و برشی و همچنین حرارتی قرار بگیرد که نهایتا سبب فعال شدن الیاف آلیاژ حافظه دار در زمینه پلیمری می گردد. با توجه به قابلیت های مدل میکرومکانیکی ارائه شده، آرایش الیاف در زمینه به صورت توزیع مریعی شبیه سازی می گردد. المان حجمی نماینده ی کامپوزیت از دو فاز شامل الیاف آلیاژ حافظه دار و زمینه پلیمری تشکیل می شود و تحت بارگذاری مکانیکی چرخه ای محوری قرار می گیرد. به منظور نمایش اثر فعال شدن الیاف بر پاسخ کلی کامپوزیت، رفتار زمینه پلیمر به صورت الاستیک در نظر گرفته می شود و الیاف آلیاژ حافظه دار به صورت غیرخطی غیرالاستیک بر اساس مدل سه بعدی لاگوداس شبیه سازی می گردد. این مدل قادر پیش بینی اثرات استحاله فاز آلیاژ حافظه دار و رفتار سوپرالاستیک آن ها می باشد. در راستای بسط معادلات ترمومکانیکی آلیاژ حافظه دار در مدل سلول واحد، از روش حل عددی غیرخطی نیوتن- رافسون استفاده می گردد. در قسمت نتایج ابتدا اثرات پارامترهای مهم بر پاسخ ترمومکانیکی کامپوزیت بررسی می گردد و سپس پاسخ های ترمومکانیکی کامپوزیت در دو بازه دمایی زیاد و کم نشان داده می شود و اثر فعال شدن سیم آلیاژ حافظه دار درون کامپوزیت نمایش داده می شود. نتایج بیانگر این نکته می باشند که با افزایش دما کرنش باقیمانده در باربرداری مکانیکی در کامپوزیت کاهش می یابد به گونه ای که هنگامی که دما بالاتر از ناحیه اتمام تشکیل آستنیت باشد کرنش باقیمانده در کامپوزیت به صفر میل می کند. مقایسه نتایج تحقیق حاضر با تحقیقات موجود در دسترس پیشین، تطابق بسیار خوبی را نشان می دهد.