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Shape memory alloy film damping for smart miniature systems

International Journal of Smart and Nano Materials 2018年第3期9卷 199-215,I0004页

作者： Shahabeddin Ahmadi Kiran Jacob frank wendler Manfred Kohl Karlsruhe Institute of Technology(KIT) Institute of Microstructure Technology(IMT)KarlsruheGermany Friedrich-Alexander University of Erlangen-Nürnberg(FAU) Dep.of Materials ScienceFürthGermany

This paper presents a dynamic analysis of the free and forced vibration of a free-standing bridge of superelastic shape memory alloy TiNiCuCo film with ultra-low fatigue properties and evaluates its versatility for novel miniature scale damping applications.A thermodynamics-based finite element model is used to simulate the evolution of martensite phase fraction during load-induced martensitic phase *** effects of pre-strain,strain rate and excitation load on the hysteresis of stress-strain characteristics are investigated in order to assess damping *** analysis is performed under non-isothermal conditions taking into account heat transfer and rate-dependence of release and absorption of latent *** show that damping energy can be maximized by applying an optimum pre-strain.A maximum damping capacity of 0.17 is determined for the case of complete stressstrain hysteresis loop during phase transformation.

关键词： Shape memory alloy film superelasticity coupled finite element simulation damping

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