О ВЫБОРЕ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ ПРИ КОМПЬЮТЕРНОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ФУНКЦИОНАЛЬНО-МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ПОРИСТЫХ ОБРАЗЦОВ ИЗ СПЛАВА С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ

Предложена модель для описания функционально-механического поведения образца из пористого сплава с памятью формы, структурные элементы которого аппроксимированы плоскими прорезными пружинами. Такие пружины, в свою очередь, состоят из балок. В процессе деформирования балки, ориентированные перпендикулярно по отношению к направлению нагружения, вносят основной вклад в макроскопическую деформацию образца.

Исследовано влияние условий закрепления балки на результаты моделирования. Рассмотрены два типа граничных условий: шарнирное опирание и жесткое защемление. В рамках методов сопротивления материалов для указанных видов опор решены задачи статики, найдены напряжения в наиболее напряженном участке и прогибы балок. Для расчета неупругой деформации, возникающей в процессе мартенситного превращения в сплавах с памятью формы, использована микроструктурная модель, позволяющая описывать функциональные свойства этих материалов. Геометрические параметры балок выбраны на основании анализа микрофотографий пористого сплава TiNi. Выполнено моделирование поведения пористого образца из сплава с памятью формы при изотермическом сжатии при различных температурах, когда сплав с памятью формы находится в аустенитном и мартенситном состояниях. Проведен расчет деформации образца при охлаждении и нагреве под постоянным напряжением, при этом реализуются эффекты пластичности превращения и памяти формы. Показано, что выбор граничных условий имеет существенное значение при расчете поведения пористого сплава с памятью формы. Использование структурных элементов с жесткой заделкой приводит к меньшим напряжениям в моделируемом объекте и позволяет получить лучшее соответствие результатов расчета с экспериментальными данными.