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小议铁磁外形记忆合金Ni-Mn-Ga微结构数值模拟(HRJLbO)

【学科专业名称】 固体力学
【论文级别】 硕士
【关键词】 铁磁外形记忆合金 磁致外形记忆效应 马氏体变体重定向 微结构 最小化能量 有限元方法 共轭梯度法 磁晶各向异性能
【中文摘要】 铁磁外形记忆合金是一种新型铁磁性功能材料,兼具大输出应变和高响应频率等综合特性,其中最具代表性的铁磁外形记忆合金—Ni_2MnGa具有强铁磁性,大磁致伸缩,温控和磁控外形记忆效应,响应频率接近压电陶瓷,输出应变和应力接近温控外形记忆合金等特征,近年来得到材料科学、物理学等领域学者的极大探究喜好,有望成为新型磁驱动记忆效应的首选材料。 铁磁外形记忆合金的磁场诱发应变来自磁场诱发马氏体变体的重定向,而不是磁场对其奥氏体至马氏体相变的功能,这种现象从根本上说是由于材料内部的微结构改变而引起的。本文针对铁磁外形记忆合金Ni_2MnGa的微结构特征,对其在无任何外界影响、以及外加磁场影响下的微结构演化情况进行了探究。首先利用已有的几何非线性模型模拟了Ni_2MnGa合金在无任何外界影响下的微结构,随后引入了“各向异性能”项,进一步模拟了该材料在外加磁场下的微结构的演化情况,所得数值结果和实验观察结果较为吻合。这些结果有助于进一步理解和分析铁磁外形记忆合金Ni_2MnGa的微观机理和特性。
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