基于局部高原区域的经典现象学模型验证：用于超弹性形状记忆合金的研究

《Aerospace》：Localized Plateau-Based Validation of Classical Phenomenological Models for Superelastic Shape Memory Alloys

　　

摘要

形状记忆合金（SMA）的超弹性行为源于应力诱导的马氏体转变，在智能工程系统（包括航空航天部件）的设计中起着重要作用。因此，为了准确预测基于SMA的工程系统在数值模拟中的机械响应，可靠的本构建模是必不可少的。本研究采用了一种基于局部平台值的比较评估框架，利用已发表的超弹性NiTi合金在等温拉伸-卸载条件下的实验应力-应变数据，比较了经典的Brinson模型和Liang–Rogers现象学模型。模型性能通过全局均方根误差（RMSE）、局部平台RMSE以及滞回能量耗散来评估。结果表明，这两种本构模型在整体超弹性滞回响应方面具有较好的一致性，并且预测的滞回能量耗散也相当。然而，在正向和反向转变平台区域内，Liang–Rogers模型始终能够提供较低的局部RMSE值。本研究的主要贡献是引入了一种局部比较评估框架，该框架补充了传统的全球误差度量方法，用于比较SMA的现象学本构模型。