<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zldm</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Заводская лаборатория. Диагностика материалов</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Industrial laboratory. Diagnostics of materials</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1028-6861</issn><issn pub-type="epub">2588-0187</issn><publisher><publisher-name>ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26896/1028-6861-2020-86-3-61-66</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zldm-1178</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ: ПРОЧНОСТЬ, РЕСУРС, БЕЗОПАСНОСТЬ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. MECHANICAL TESTING METHODS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Формовосстановление пластины из никелида титана</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Shape recovery of the of nickelide titane plate</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Андронов</surname><given-names>И. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Andronov</surname><given-names>I. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Иван Николаевич Андронов</p><p>Республика Коми, 169300, Ухта, ул. Первомайская, д. 13</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Ivan N. Andronov</p><p>13, Pervomayskaya str., Ukhta, 169300</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Демина</surname><given-names>М. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Demina</surname><given-names>M. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Маргарита Юрьевна Демина</p><p>Республика Коми, Сыктывкар, ул. Ленина, д. 39</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Margarita Yu. Demina</p><p>39, Lenina str., Syktyvkar, 167000</p></bio><email xlink:type="simple">mdemina59@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Ухтинский государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Ukhta State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Сыктывкарский лесной институт (филиал) Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Syktyvkar Forest Institute — Branch of the St. Petersburg State Forestry University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>24</day><month>03</month><year>2020</year></pub-date><volume>86</volume><issue>3</issue><fpage>61</fpage><lpage>66</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Андронов И.Н., Демина М.Ю., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Андронов И.Н., Демина М.Ю.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Andronov I.N., Demina M.Y.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.zldm.ru/jour/article/view/1178">https://www.zldm.ru/jour/article/view/1178</self-uri><abstract><p>Сплавы с памятью формы, в частности никелид титана, в настоящее время применяются в различных областях техники, строительстве, медицине, что обусловлено их уникальной способностью восстанавливать при нагреве значительные неупругие деформации. Пластины из никелида титана в качестве элементов конструкций или изделий медицинского назначения подвергаются сложному температурно-силовому воздействию в процессе работы, в результате которого изменяется напряженно-деформированное состояние материала. Например, пластина, жестко защемленная по одной из сторон, существенно меняет кривизну поверхности при термоциклировании под нагрузкой или в результате нагрева после предварительной пластической деформации. Подобные режимы воздействия на пластину реализуются в устройствах, в которых она используется как чувствительный элемент, например, датчиках температуры, электрических контактах, интеллектуальных элеронах и т.п. При проектировании данных элементов важно учитывать изменение таких деформационных параметров, как кривизна, деформация, коэффициент восстановления формы, что для пластин из никелида титана мало изучено. В данной работе представлены результаты экспериментального исследования формовосстановления пластины из никелида титана как в процессе изотермической разгрузки после пластического деформирования, так и при термоциклировании под действием постоянной изгибающей силы. Показано, что пластическое деформирование пластины в изотермических условиях с увеличением исходного радиуса кривизны в 3,35 раза после псевдоупругой разгрузки приводит к возрастанию кривизны в 4,83 раза. Установлено, что эффект памяти формы после изотермического изгиба прямоугольной пластины из никелида титана возрастает при уменьшении задаваемого радиуса кривизны. При этом кривизна при термоциклировании под постоянной нагрузкой сложным образом изменяется. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании устройств, в которых используются пластины из никелида титана.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Shape memory alloys such as titanium nickelide are currently used in different fields of engineering, construction, and medicine, due to their unique ability to recover significant inelastic deformations upon heating. Titanium nickelide plates as structural elements or medical devices are exposed to complex temperature and force impacts during operation, which leads to a change in the stress-strain state of the material. For example, a plate rigidly clamped on one side significantly changes the surface curvature during thermal cycling under load or as a result of heating after preliminary plastic deformation. Similar exposures are implemented in the devices in which the plate is used as a sensitive element, for example, temperature sensors, electrical contacts, smart ailerons, etc. When designing these elements, it is important to take into account changes in such deformation parameters as curvature, deformation, and shape recovery coefficient. The lack of information on those parameters is observed for titanium nickelide plates. We present the results of the experimental study of the shape reduction of a titanium nickelide plate both during isothermal unloading after plastic deformation and during thermal cycling under the impact of a constant bending force. It is shown that plastic deformation of the plate under isothermal conditions with an increase in the initial radius of the curvature by 3.35 times leads to an increase in the curvature by 4.83 times after pseudoelastic unloading. It is shown that the shape memory effect after isothermal bending of a rectangular titanium nickelide plate increases as the prescribed radius of the curvature decreases. Moreover, the curvature under constant load changes during thermal cycling in a complex way. The results of the study can be used in designing devices based on titanium nickelide plates.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>эффект памяти формы</kwd><kwd>никелид титана</kwd><kwd>пластина</kwd><kwd>кривизна</kwd><kwd>термоупругость</kwd><kwd>пластичность превращения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>shape memory effect</kwd><kwd>titanium nickelide</kwd><kwd>plate</kwd><kwd>curvature</kwd><kwd>thermoelasticity</kwd><kwd>transformation plasticity</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Belyaev S., Evard M., Lomakin I., Resnina N., Volkov A., Rubanik V. Functional properties of shape memory bimetal plate / Materials Today: Proceedings 2S. 2015. P. 723 – 726. DOI: 10.1016/j.matpr.2015.07.384.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belyaev S., Evard M., Lomakin I., Resnina N., Volkov A., Rubanik V. Functional properties of shape memory bimetal plate / Materials Today: Proceedings 2S. 2015. P. 723 – 726. DOI: 10.1016/j.matpr.2015.07.384.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Belyaev S., Resnina N., Lomakin I., Rubanik V. Functional properties of ‘Ti50Ni50 – Ti49.3Ni50.7‘ shape memory composite produced by explosion welding / Smart Materials and Structures. 2014. Vol. 23. N 8. 085029 (8 p.). DOI: 10.1088/0964-1726/23/8/085029.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belyaev S., Resnina N., Lomakin I., Rubanik V. Functional properties of ‘Ti50Ni50 – Ti49.3Ni50.7‘ shape memory composite produced by explosion welding / Smart Materials and Structures. 2014. Vol. 23. N 8. 085029 (8 p.). DOI: 10.1088/0964-1726/23/8/085029.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Belyaev S., Resnina N., Borisov V., Lomakin I., Rubanik V., Rubanik V., Rubanik O. Functional properties of bimetal composite of «stainless steel – TiNi alloy» produced by explosion welding / Physics Procedia. 2010. N 10. P. 52 – 57. DOI: 10.1016/j.phpro.2010.11.074.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belyaev S., Resnina N., Borisov V., Lomakin I., Rubanik V., Rubanik V., Rubanik O. Functional properties of bimetal composite of «stainless steel – TiNi alloy» produced by explosion welding / Physics Procedia. 2010. N 10. P. 52 – 57. DOI: 10.1016/j.phpro.2010.11.074.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Velaphi Msomi, Graeme John Oliver. Smart morphing based on shape memory alloy plate / Journal of Engineering, Design and Technology. 2016. Vol. 14. Issue 3. P. 475 – 488. DOI: 10.1108/JEDT-08-2014-0056.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Velaphi Msomi, Graeme John Oliver. Smart morphing based on shape memory alloy plate / Journal of Engineering, Design and Technology. 2016. Vol. 14. Issue 3. P. 475 – 488. DOI: 10.1108/JEDT-08-2014-0056.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гусев Д. Е., Колеров М. Ю., Орешко Е. И. и др. Оценка биомеханической совместимости имплантируемых опорных пластин из сплавов на основе титана и никелида титана методом компьютерного моделирования / Титан. 2011. N 3. С. 37 – 42. https://www.implants.ru/files/Science/articles_technology/28.pdf.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gusev D. E., Kolerov M. Yu., Oreshko E. I. Estimation of the biomechanical compatibility of implantable support plates of titanium-based and titanium-nickelide-based alloys by the method of computer simulation / Titan. 2011. N 3. P. 37 – 42. https://www.implants.ru/files/Science/articles_technology/28.pdf.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Viet N. V., Zaki W., Umer R. Bending models for superelastic shape memory alloy laminated composite cantilever beams with elastic core layer / Composites Part B: Engineering. 2018. Vol. 147. N 15. P. 86 – 103. DOI: 10.1016/j.compositesb.2018. 04.035.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Viet N. V., Zaki W., Umer R. Bending models for superelastic shape memory alloy laminated composite cantilever beams with elastic core layer / Composites Part B: Engineering. 2018. Vol. 147. N 15. P. 86 – 103. DOI: 10.1016/j.compositesb.2018. 04.035.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Reza Mirzaeifar, Reginald DesRoches, Arash Yavari, Ken Gall. On superelastic bending of shape memory alloy beams / International Journal of Solids and Structures. 2013. Vol. 50. N 10. P. 1664 – 1680. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2013. 01.035.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Reza Mirzaeifar, Reginald DesRoches, Arash Yavari, Ken Gall. On superelastic bending of shape memory alloy beams / International Journal of Solids and Structures. 2013. Vol. 50. N 10. P. 1664 – 1680. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2013. 01.035.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Young-JinKim, Chang-Ho Lee, Joung-Hun Kim, Jae Hyuk Lim. Numerical modeling of shape memory alloy plates considering tension/compression asymmetry and its verification under pure bending / International Journal of Solids and Structures. 2018. Vol. 136 – 137. N 10. P. 77 – 88. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2017.12.004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Young-JinKim, Chang-Ho Lee, Joung-Hun Kim, Jae Hyuk Lim. Numerical modeling of shape memory alloy plates considering tension/compression asymmetry and its verification under pure bending / International Journal of Solids and Structures. 2018. Vol. 136 – 137. N 10. P. 77 – 88. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2017.12.004.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. — М.: Наука, 1970. — 720 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korn G., Korn T. Handbook of Mathematics. — Moscow: Nauka, 1970. — 720 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тимошенко С. П. Курс теории упругости. — М.: Наукова думка, 1972. — 501 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Timoshenko S. P. Course of the theory of elasticity. — Moscow: Naukova Dumka, 1972. — 501 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ландау Л. Д. Теория упругости. — М.: Наука, 1987. — 248 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Landau L. D. Theory of Elasticity. — Moscow: Nauka, 1987. — 248 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
