Relationship Between Functional Fatigue and Structural Fatigue of Iron-Based Shape Memory Alloy FeMnNiAl
Relationship Between Functional Fatigue and Structural Fatigue of Iron-Based Shape Memory Alloy FeMnNiAl
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铁基形状记忆合金FeMnNiAl功能疲劳与结构疲劳的关系
DOI：
10.1007/s40830-020-00283-1
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发表时间：
2020
影响因子：
2.2
通讯作者：
Sehitoglu, H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sidharth, R.;Wu, Y.;Brenne, F.;Abuzaid, W.;Sehitoglu, H.
利用FeMnNiAl单晶进行疲劳载荷，我们作出重要的观察，从缺口和随后的裂纹轨迹的裂纹成核遵循最有利的马氏体变体。这些变体相对于裂纹平面形成不对称图案，因为在疲劳裂纹的驱动力分析中考虑了潜在的弹性各向异性。当一个特定变体上的可恢复应变耗尽时，新变体被激活;这反过来又改变了裂纹路径。新变体的激活也导致疲劳裂纹扩展速率的瞬时减速，并且在随后的增长中，疲劳裂纹扩展趋势与稳态行为合并。使用FIB/TEM的两个表面分析促进了负责疲劳裂纹扩展的特定马氏体变体的明确识别。通过数字图像相关获得的位移场允许的局部应力强度的测定，这是不可避免地受激活/逮捕马氏体变体。因此，我们在复杂功能疲劳行为和疲劳裂纹扩展行为之间建立了直接联系。总体而言，结果表明，要考虑开发一个框架，了解形状记忆合金的疲劳裂纹扩展响应的步骤。
Utilizing FeMnNiAl single crystals subjected to fatigue loading, we make the important observation that the crack nucleation from the notch and the ensuing crack trajectory follows the most favorable martensite variants. These variants form in an asymmetric pattern with respect to the crack plane because of the underlying elastic anisotropy which is accounted for in the driving force analysis of the fatigue cracks. When the recoverable strain on a particular variant is exhausted, new variants are activated; this in turn changes the crack path. The activation of new variants also results in transient deceleration of the fatigue crack growth rates and upon subsequent growth, fatigue crack growth trends merge with the steady state behavior. Two surface analysis using FIB/TEM facilitated the unambiguous identification of the specific martensite variants responsible for fatigue crack growth. Displacement fields obtained via digital image correlation allowed for the determination of the local stress intensity which is inevitably affected by the activation/arrest of martensite variants. Hence, we make a direct link between the complex functional fatigue behavior and the fatigue crack growth behavior. Overall, the results show the steps to be considered to develop a framework for understanding fatigue crack growth response of shape memory alloys.
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影响因子：
9.4
作者：
Y. Wu;J. Yaacoub;F. Brenne;W. Abuzaid;D. Canadinc;H. Sehitoglu
通讯作者：
Y. Wu;J. Yaacoub;F. Brenne;W. Abuzaid;D. Canadinc;H. Sehitoglu
影响因子：
56.9
作者：
Tanaka, Y.;Himuro, Y.;Ishida, K.
通讯作者：
Ishida, K.
钢疲劳裂纹扩展过程中亚临界解理生长影响的一些思考
DOI：
--
发表时间：
1975
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Beevers;R. J. Cooke;J. Knott;R. Ritchie;BMet F. Knott
通讯作者：
BMet F. Knott
影响因子：
9.4
作者：
Ma, Ji;Hornbuckle, B. C.;Chumlyakov, Y. I.
通讯作者：
Chumlyakov, Y. I.
DOI：
10.1016/0036-9748(84)90187-x
发表时间：
1984-10
期刊：
Scripta Metallurgica
影响因子：
--
作者：
T. Maki;K. Kobayashi;M. Minato;I. Tamura
通讯作者：
T. Maki;K. Kobayashi;M. Minato;I. Tamura