CC BY
20
2014 ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА №80
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 669.018.2
ВЗРЫВНОЙ ХАРАКТЕР ПАМЯТИ ФОРМЫ В СФЕРИЧЕСКИХ СЕГМЕНТАХ ИЗ НИКЕЛИДА ТИТАНА
О.А.Малухина, М.А.Хусаинов SHAPE MEMORY EXPLOSIVE BEHAVIOR IN SPHERICAL SEGMENTS OF TITANIUM NICKELIDE
О.А,Malukhma, М.А,Khusainov
Политехнический институт НовГУ, [email protected]
Впервые обнаруженный нами эффект взрывного восстановления формы предварительно деформированных в мартенсите зеркально к исходному очертанию сегментов при их нагреве с постоянной скоростью активно изучается. Исследования, начатые на сферических сегментах диаметром 11 мм, 14 мм и 17 мм, продолжаются на сегментах диаметром 20 мм, 30 мм, 40 мм. Показано [1], что взрывной характер памяти формы реализуется при отогреве в связи с потерей их устойчивости в фазовом переходе деформационный мартенсит (В19')^аустенит (В2). При этом, если на пути возврата формы установить препятствие в виде сило-измерителя, то при отогреве до аустенитного состояния сегмент совершит удар о препятствующее тело с определенной силой. Экспериментально (на более 100 сегментах) установлено, что взрывной скачок сегментов с хлопком реализуется только при определенном соотношении геометрических параметров. Соотношения типа D/R и h/R были нами найдены, что позволило расширить номенклатуру сферических сегментов до 40 мм и прогнозировать взрывной эффект термоупругой памяти формы сегментов больших размеров с сильным ударом о препятствующее тело.
Полученный результат представляется чрезвычайно важным с практической точки зрения, поскольку по заданным соотношениям D/R и h/R легко найти величину силы удара о препятствие. Такие условия, например, реализуются в термозапорных клапанах, где сферический сегмент выполняет роль запорного органа [2]. На рисунке демонстрируется зависимость силы удара сегментов, близких к оптимальным значениям D/R и h/R, от их диаметров.
Р , кгс
60
50
30
10
10
15
20
25
30
35
10
45
D, мм
Зависимость силы удара сегмента заданной массы о препятствие (силоизмеритель разрывной машины) в момент потери устойчивости от его диаметра
Приведенный график позволяет определить величину силы удара о препятствие сегментов различных диаметров при оптимальном соотношении параметров D/R и h/R.
Хусаинов М.А. Устойчивость элементов с памятью формы // Сплавы никелида титана с памятью формы / Под ред. В.Г.Пушина. Екатеринбург, 2006. С.226-242. Патент на изобретение №2473000. Термозапорный клапан / М.А.Хусаинов, О.В.Летенков, А.С.Баталов // Бюл. №2 от 20.01.13.
References
Khusainov M.A. Ustoichivost' elementov s pamiat'iu formy [Stability of shape memory elements]. Splavy nikelida titana s pamiat'iu formy [Titanium nickelide shape memory alloys], ed. By V.G.Pushin. Ekaterinburg, 2006, pp. 226-242. Khusainov M.A., Letenkov O.V., Batalov A.S. Termo-zapornyi klapan [Shut-off thermo-valve]. Patent RF, no. 2473000, 2013.
1.
2
1.
2
