【摘 要】
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In this study,we propose a novel and simple exact semi-analytical model for superelastic Shape Memory Alloy (SMA) wire reinforced composites subjected to bendin
【机 构】
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Department of Mechanical Engineering,Khalifa University of Science and Technology,Abu Dhabi,United A
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In this study,we propose a novel and simple exact semi-analytical model for superelastic Shape Memory Alloy (SMA) wire reinforced composites subjected to bending loads.In order to study the mechanical response of the composite during loading/unloading,a Representative Vol-ume Element (RVE) is extracted to examine the bending response of the composite.Analytical moment-curvature,and shear force-shear strain relations are derived based on a 3-Dimensional(3D) thermomechanical SMA model and Timoshenko beam theory.The composite Simpson's rule is adopted to numerically solve the exact analytical moment-curvature and shear force-shear strain relationships.Results including the moment-curvature response,axial stress distribution along the vertical and longitudinal directions,martensite volume fraction,and the tip deflection are reported and validated against 3D finite element simulations.The influence of temperature,martensite vol-ume fraction distribution,and matrix stiffness on the mechanical performance of the composite is also investigated.In particular,the composite is found to behave superelastically under certain con-ditions of temperature,SMA volume fraction,and elastic stiffness of the matrix.Such behavior is advantageous in applications requiring large recoverable strains or high energy dissipation density.
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