基于元胞自动机与有限元耦合的镍钛形状记忆合金薄壁管滚珠旋压组织模拟

摘要

镍钛形状记忆合金薄壁管因为具有良好的形状记忆效应、超弹性和耐蚀性,在生物医学领域得到了广泛的应用.作为一种新的尝试,滚珠旋压被应用于成形镍钛形状记忆合金薄壁管.通过构建镍钛形状记忆合金的本构方程,建立合理的有限元模型和元胞自动机模型,并将有限元模拟与元胞自动机模拟相耦合,对镍钛形状记忆合金薄壁管在变温度场下的滚珠旋压组织演变进行了模拟.通过研究不同变形区域各特征点的等效应变、等效应力、等效应变速率和温度随着时间的变化规律,获得了相应部位的晶粒尺寸和位错密度的演化规律,为镍钛形状记忆合金薄壁管的滚珠旋压成形奠定了一定的理论基础.