锰铜基阻尼合金广义分数阶Maxwell本构模型
2021-07-29朱锐杨雨迎毛保全韩小平王之千赵其进
兵工学报 2021年6期
关键词:模型
朱锐,杨雨迎,毛保全,韩小平,王之千,赵其进
(1.陆军装甲兵学院 兵器与控制系, 北京 100072; 2.63963部队, 北京 100072)
0 引言
锰铜基阻尼合金是一种孪晶型阻尼合金,作为一种良好的减振材料,目前已广泛应用于机械、核电、军工等领域,代表型号有M2052、Sonoston[1]合金,Incramute[2]合金和ABPOPA[3]合金等。锰铜基阻尼合金的高阻尼特性来源于两个方面:一是在高温融溶态冷却过程中,阻尼合金经过尼尔点,由顺磁性变为反铁磁性,生成反铁磁马氏体孪晶,当受到外力作用时,孪晶界的弛豫运动将消耗外部能量[4-6];二是室温下锰铜基阻尼合金在受外力情况下会产生应力马氏体,从而发生马氏体与母相奥氏体的界面滑移[7-9]。这些能量消耗在本构关系上将呈现出一种强烈的非线性,产生滞回现象。而且由于锰铜基阻尼合金主要作为结构件使用,不允许产生塑性变形,其本质为非线弹性材料,不同于钢等一般的线弹性金属材料。因此,需要建立特殊的本构方程以描述其非线性本构关系。
现有锰铜基阻尼合金本构关系的文献较少,主要是关于形状记忆合金和其他类型阻尼合金本构关系的研究。但从文献[10-12]中可以看出,将阻尼合金作为一种特殊的黏弹性材料,用黏弹性理论描述阻尼合金的本构关系可取得较好的效果。
广义分数阶Maxwell模型是在广义Maxwell模型基础上结合分数阶导数思想提出的,在描述非线性黏弹性材料本构关系方面有较好的表现。方长青[13]利用广义分数阶Maxwell模型,建立了非线性热致形状记忆聚合物的本构模型,更细致地表现了其静态黏弹性行为。……
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