آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی دسته‌ی جدیدی از مواد هوشمند به شمار می‌آیند که خواصی همچون کرنش‌های برگشت‌پذیر بزرگ و فرکانس عملکرد بالا از خود نشان می‌دهند. این خواص منحصر به فرد، آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی را به عنوان گزینه‌ای مناسب در کاربردهایی همچون عملگرها، حسگرها و برداشت‌کننده‌های انرژی مطرح کرده است. این مقاله یک مدل ساختاری پدیده شناختی دو‌بعدی برای آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی، در چارچوب ترمودینامیک فرایندهای بازگشت‌ناپذیر ارائه می‌کند. به منظور منعکس کردن پدیده‌های میکروسکوپیک بر روی رفتار ماکروسکوپیک ماده، تعدادی متغیر داخلی مناسب معرفی شده است. در ضمن نیروی محرک بحرانی برای شروع بازچینی مارتنزیتی، وابسته به تنش در نظر گرفته شده است که دقت مدل در بارگذاری‌های چندمحوره را افزایش می‌دهد. معادلات سینتیکی پیش‌فرض شده برای کسرهای حجمی دامنه‌های مغناطیسی، معادلات مستقل از یکدیگر برای بردارهای یکه مغناطیس‌شوندگی و معرفی تابع حدی مناسب برای بازچینی واریانت‌های مارتنزیتی منجر به سادگی فرمول‌بندی مدل پیشنهادی شده‌اند. به منظور بررسی عملکرد مدل پیشنهادی در پیش‌بینی رفتار آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی چند مثال عددی حل و با داده‌های تجربی موجود و همچنین با مدل‌های ساختاری دیگر مقایسه شده‌ است. مدل پیشنهادی با دارا بودن دقت قابل قبول در پیش‌بینی نتایج تجربی و همچنین سادگی روابط که منجر به کاهش هزینه‌های محاسباتی می‌گردد، برای تحلیل سازه‌های هوشمند بر پایه آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی مناسب می‌باشد.

واژه‌های کلیدی: آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی، متغیر داخلی، مدلسازی دوبعدی، بارگذاری مغناطیسی-مکانیکی، تابع سخت شوندگی

متن کامل [PDF 492 kb]   (6438 دریافت)