Effect of mechanical cycling on the stress–strain response of a martensitic Nitinol shape memory alloy

Kristall‐Adaptronik: Mechanisch rekonfigurierbare elastische und superelastische molekulare Kristalle

“…Ein typisches elastisches Material dissipiert keine elastische Energie während des mechanischen Auf-und Entladens und erfährt dabei auch keine strukturelle Phasenumwandlung.E lastische Materialien zeigen auch nur mäßige Dehnungen von bis zu 1.0 %f ürM etalle [43,44] und 4.4 %f ürM olekülkristalle. [36] Die Anwendung von zusätzlicher Spannung oder Stress führt zum Bruch des Materials.A ndererseits erfährt ein superelastisches Material, wenn es äußeren Spannungen ausgesetzt ist, einen teilweisen Verlust an elastischer Energie aufgrund eines Phasenübergangs, ähnlich den bekannten Formgedächtnislegierungen (SMA) oder dem Übergang zwischen Austenit-und Martensitphasen in Stahl.…”

“…[36] Die Anwendung von zusätzlicher Spannung oder Stress führt zum Bruch des Materials.A ndererseits erfährt ein superelastisches Material, wenn es äußeren Spannungen ausgesetzt ist, einen teilweisen Verlust an elastischer Energie aufgrund eines Phasenübergangs, ähnlich den bekannten Formgedächtnislegierungen (SMA) oder dem Übergang zwischen Austenit-und Martensitphasen in Stahl. [43,44] Abbildung 6A zeigt eine typische Spannungs-Dehnungs-Kurve einer SMA, die bei Anlegen einer Spannung einer Phasenumwandlung unterliegt. ¾hnlich wie bei den Übergängen in SMAs kçnnen mäßig deformierte superelastische Molekülkristalle ihre Form durch martensitische (diffusionslose) Umwandlung wiederherstellen.…”

“…[43,44] Abbildung 6A zeigt eine typische Spannungs-Dehnungs-Kurve einer SMA, die bei Anlegen einer Spannung einer Phasenumwandlung unterliegt. [16, 19-22, 43, 44] Die meisten bekannten superelastischen Materialien basieren auf anorganischen Feststoffen wie Legierungen [43,44] und Keramiken. [16, 19-22, 43, 44] Die meisten bekannten superelastischen Materialien basieren auf anorganischen Feststoffen wie Legierungen [43,44] und Keramiken.…”

“…[19][20][21][22] Zu den allgemeinen Strukturmerkmalen eines superelastischen organischen Kristalls gehçren:a )Erhaltung individueller Wechselwirkungen zwischen benachbarten Molekülen in beiden Phasen und b) Erhaltung der elastischen Dehnung, die die spontane Formwiederherstellung unterstützt, nachdem die aufgebrachte Spannung entfernt wurde.E ine zusätzliche,w enn auch ungewçhnliche Eigenschaft ist der Formgedächtniseffekt, der durch "heat sweeping" auftritt. [19][20][21][22]43,44] Formgedächtniseffekte wurden dagegen bei superelastischen Kristallen aus Te rephthalamid und 3,5-Difluorbenzoesäure nicht beobachtet. Abbildung 6B zeigt einen Vergleich der elastischen Eigenschaften von Stahl, einer NiTi-Legierung (superelastisches SMA) und einem organosuperelastischen Kristall, Te rephthalamid (6).…”

Characterization of Fatigue Life of Ultrafine Grained NiTi Superelastic Wires Under Uniaxial Loading

“…Also the strain rate is usually ignored when analyzing data obtained in different tests [Robertson et al (2012)]. Although some authors performed experiments under uniaxial loading conditions, important aspects were not taken into account [Nayan et al (2009), Kang et al (2012]. They include the localized nature of the stress induced transformation, the number of active transformation fronts, the maximum local temperature due to thermal effects associated with the first order martensitic transformation and the resulting maximum stresses and their impact on fatigue life.…”