形状记忆合金计算器 返回
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SMA计算器

形状记忆合金(SMA)计算器

计算相变温度(Ms/Mf/As/Af)·Clausius-Clapeyron斜率·最大回复应变·热滞宽度。支持NiTi·Cu-Zn-Al·Fe-Mn-Si合金预设,可视化温度-应变磁滞回线与应力-温度关系。

材料预设
相变温度 [°C]
Ms(马氏体开始)-10 °C
Mf(马氏体完成)-50 °C
As(奥氏体开始)10 °C
Af(奥氏体完成)40 °C
力学参数
Clausius-Clapeyron斜率 [MPa/°C]6.5
最大回复应变 εmax [%]8.0 %
奥氏体弹性模量 [GPa]83 GPa
马氏体弹性模量 [GPa]28 GPa
热滞宽度 ΔT [°C]
相变应力 σ* [MPa]
最大回复应变 [%]
做功密度 [MJ/m³]
▲ 温度-应变磁滞回线(冷却↓ / 加热↑)
▲ Clausius-Clapeyron:应力与相变温度偏移关系

理论公式

Clausius-Clapeyron关系(应力诱导相变):

$$\frac{d\sigma}{dT} = -\frac{\rho \cdot \Delta H}{\varepsilon_L \cdot T_0}$$

相变温度偏移:$T_s(\sigma) = T_s^0 + \sigma / (d\sigma/dT)$

回复应力(完全约束条件):

$$\sigma_{rec} = E_A \cdot \varepsilon_L \cdot \left(1 - \frac{T - A_s}{A_f - A_s}\right)$$

做功密度:$W = \frac{1}{2}\sigma^* \cdot \varepsilon_L$

CAE应用: SMA行为可在ANSYS中通过形状记忆合金材料模型(TB,SMA)、在ABAQUS中通过超弹性/形状记忆本构模型进行有限元仿真。广泛用于医疗支架、地震耗能阻尼器及航空航天变形结构的数值模拟。