TY - JOUR

T1 - Исследование влияния необратимой деформации на работу виброзащитного устройства с рабочими элементами из сплавов с памятью формы

AU - Беляев, Федор Степанович

AU - Волков, Александр Евгеньевич

AU - Сисюк, Артемий Александрович

N1 - Беляев Ф.С., Волков А.Е., Сисюк А.А. Исследование влияния необратимой деформации на работу виброзащитного устройства с рабочими элементами из сплавов с памятью формы // Механика композиционных материалов и конструкций, 2024, Т.30, №4, С.561-576.

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - В работе исследовалась необходимость учета необратимой деформации при моделировании работы виброзащитных устройств с рабочими элементами из сплавов с памятью формы. Для описания механического поведения этих сплавов применялась микроструктурная модель, способная описывать их основные функциональные свойства. Ее использование позволило проводить расчеты как с учетом необратимой микропластической деформации, сопровождающей мартенситные превращения, так и без ее учета. В качестве модельного устройства рассматривалась одномерная колебательная система с двумя геликоидальными пружинами из никелида титана, изолирующими полезную массу от внешних воздействий. Расчеты показали, что учет микропластической деформации приводит к снижению резонансной частоты колебаний, причем этот эффект усиливается с ростом амплитуды внешнего воздействия и не зависит от фазового состава материала. В дальнейших исследованиях сравнивалось поведение устройства для случаев учета микропластической деформации и без нее, при соответствующих им частотах резонанса. Показано, что микропластическая деформация приводит к качественному изменению формы деформационных петель при колебаниях, вызывая уменьшение максимальных напряжений и деформаций, что положительно сказывается на виброзащитных свойствах устройства. Также наблюдается снижение эффективной жесткости устройства. С ростом амплитуды возмущающего воздействия увеличивается разница между амплитудами деформаций в рассматриваемых случаях. Особенно сильно это проявляется для мартенситного и двухфазного состояний. Лишь при малых амплитудах воздействия разница между исследуемыми случаями незначительна вследствие того, что им соответствуют упругие колебания или колебания с незначительными фазовыми превращениями, не вызывающими сильного развития микропластической деформации. В результате было показано, что механизм микропластической деформации качественно улучшает работу виброзащитного устройства и его учет необходим для получения адекватных результатов при расчетах.

AB - В работе исследовалась необходимость учета необратимой деформации при моделировании работы виброзащитных устройств с рабочими элементами из сплавов с памятью формы. Для описания механического поведения этих сплавов применялась микроструктурная модель, способная описывать их основные функциональные свойства. Ее использование позволило проводить расчеты как с учетом необратимой микропластической деформации, сопровождающей мартенситные превращения, так и без ее учета. В качестве модельного устройства рассматривалась одномерная колебательная система с двумя геликоидальными пружинами из никелида титана, изолирующими полезную массу от внешних воздействий. Расчеты показали, что учет микропластической деформации приводит к снижению резонансной частоты колебаний, причем этот эффект усиливается с ростом амплитуды внешнего воздействия и не зависит от фазового состава материала. В дальнейших исследованиях сравнивалось поведение устройства для случаев учета микропластической деформации и без нее, при соответствующих им частотах резонанса. Показано, что микропластическая деформация приводит к качественному изменению формы деформационных петель при колебаниях, вызывая уменьшение максимальных напряжений и деформаций, что положительно сказывается на виброзащитных свойствах устройства. Также наблюдается снижение эффективной жесткости устройства. С ростом амплитуды возмущающего воздействия увеличивается разница между амплитудами деформаций в рассматриваемых случаях. Особенно сильно это проявляется для мартенситного и двухфазного состояний. Лишь при малых амплитудах воздействия разница между исследуемыми случаями незначительна вследствие того, что им соответствуют упругие колебания или колебания с незначительными фазовыми превращениями, не вызывающими сильного развития микропластической деформации. В результате было показано, что механизм микропластической деформации качественно улучшает работу виброзащитного устройства и его учет необходим для получения адекватных результатов при расчетах.

KW - сплавы с памятью формы

KW - моделирование

KW - виброзащита

KW - TiNi

KW - колебания

KW - микроструктурная модель

U2 - 10.33113/mkmk.ras.2024.30.04.08

DO - 10.33113/mkmk.ras.2024.30.04.08

M3 - статья

VL - 30

SP - 561

EP - 576

JO - Механика композиционных материалов и конструкций

JF - Механика композиционных материалов и конструкций

SN - 1029-6670

IS - 4

ER -