Page 14 - Міністерство освіти і науки України

12

Тут Δσ 1 – розмах напруження у першому циклі навантаження. Підвищення
температури від 0 °С до 20 °С до 4-х разів зменшує питому енергію дисипації (рис. 7)
та у 2 – 4 рази підвищує залишкову деформацію ε (рис. 8), яка пов'язана з деяким
орієнтованим мартенситом, що не трансформується назад в аустеніт під час
зворотного перетворення. Слід також відзначити й різний характер зміни залишкової
деформації при циклічному навантаженні за різної температури. Якщо за
температури 0 °С спостерігали неперервне збільшення залишкової деформації, то за
вищої температури, після десяти циклів навантаження, залишкова деформація
залишалася сталою, а в подальшому дещо зменшувалася.

60 9
20С (зразок 3) 8
50
7
0С (зразок 12)
40 6
20 W d , мДж/м 3 30  4 res , % 5

3

2
10 20С
1
0С
0 0
0 50 100 150 0 20 40 60 80 100 120
N, цикли N, цикли
Рис. 7. Залежності питомої енергії Рис. 8. Залежності залишкової
дисипації NiTi сплаву від кількості деформації NiTi сплаву від кількості
циклів навантаження: Δσ 1 = 748 МПа циклів навантаження: Δσ 1 = 748 МПа
(0 °С), та Δσ 1 = 761 МПа (20 °С) (0 °С), та Δσ 1 = 761 МПа (20 °С)

Виявлено, що підвищення асиметрії циклу навантаження від 0 до 0,5 погіршує
функціональні властивості матеріалу, зокрема підвищує залишкову деформацію
(рис. 9) та зменшує енергію дисипації (рис. 10) за сумірних значень максимального
напруження. За обох асиметрій циклу навантаження енергія дисипації не залежить від
кількості циклів при N > 20 циклів, і від розмаху напружень, що не перевищують
напруження закінчення мартенситного перетворення. Для R = 0 і 0,5 залежності

розсіяної енергії від розмаху напружень на стадії стабілізації можуть бути описані
степеневою функцією.
Коефіцієнт втрат η, який характеризує демпфувальну здатність
конструктивного елемента визначається за формулою (Qiang P., Cho C., 2007)
η = ΔW / (π (2W - ΔW)), (3)

де W  максимальна потенціальна енергія демпфувального елемента.
На початковій стадії навантаження, коефіцієнт втрат NiTi сплаву зменшується
і найстрімкіше упродовж перших десяти циклів (рис. 10б). Після 30  40 циклів