نسبت پواسون منفی آلیاژ حافظه دار شکلی هاسلر با پایه مس-آلومینیوم-منگنز
چکیده
نسبت پواسون منفی، به بررسی پدیده انبساط عرضی (جانبی) ماده بر اثر تنش تک محوری می پردازد. در اینجا، نسبت پواسون منفی، که مستقیماً در نتیجه آزمایشات صورت گرفته بر روی تک بلور آلیاژ حافظه دار شکلی هاسلر با پایه مس-9/16آلومینیوم-6/11منگنز (برحسب درصد) مشاهده شد، و خاصیت فوق ارتجاعی این آلیاژ را نشان می-دهیم. هنگامیکه این آلیاژ در مجاورت جهت [110] کشیده شد، در امتداد جهت [1ˉ10] متسع گردید در این حالت نسبت پواسون، منفی و معنادار (51/0-) بود؛ در حالیکه این آلیاژ در امتداد جهت [001] منقبض گردید و نسبت پواسون در این حالت، مثبت و بزرگ (36/1) شد. نتایج این آزمایشات کاملاً با مقادیر بدست آمده از محاسبه ثابت الاستیک و ناهمسانگردی الاستیک مطابقت دارد.
نسبت پواسون، میزان تغییر شکل جانبی مواد جامد تحت تأثیر تنش تک محوری را نمایان می سازد و ویژگی مکانیکی اساسی این مواد به شمار می رود. نسبت پواسون، به معنای نسبت منفی کرنش عرضی (جانبی) به کرنش طولی (محوری) یک ماده تحت تنش یا فشردگی تک محوری می باشد. معمولاً این مقدار، مثبت است زیرا بیشتر مواد وقتی در امتداد جهت بارگذاری (LD) کشیده می شوند در راستای جهت جانبی، جمع می گردند (منقبض می گردند) یا تحت تأثیر فشردگی تک محوری، در راستای جهت جانبی کشیده می شوند. با اینحال، نسبت پواسون منفی (NPR) به معنای انبساط غیرشهودی (غیرقابل مشاهده) آلیاژ در راستای جانبی، تحت کشش تک محوری می باشد؛ این نسبت از نظر تئوری، مجاز است. مقدار نسبت پواسون در کشش خطی مواد ایزوتروپ (مواد همسانگرد)، بین 1- تا 5/0 قرار دارد [1]. نسبت مجاز پواسون برای مواد آنیزوتروپ (مواد ناهمسانگرد)، فراتر از این دامنه واقع است [2].
Abstract
A negative Poisson's ratio refers to the phenomenon of a material expanding along the transverse direction upon uniaxial tension. Here, we show a negative Poisson's ratio observed directly by experiments in a single-crystal Heusler-type Cu–16.9Al–11.6Mn (at%) shape memory alloy, in addition to the alloy's superelasticity. When stretched along the vicinity of the [110] direction, the alloy expands along the direction, showing a significant negative Poisson's ratio of −0.51, while shrinking along the [001] direction with a large positive Poisson's ratio of 1.36. These experimental results agree well with the values calculated from the elastic constants and elastic anisotropy.
Poisson’s ratio, which characterizes the transverse deformation response to a uniaxial stress, is a fundamental mechanical property of solid materials. Poisson’s ratio is defined as the negative ratio of the transverse strain to the longitudinal strain in uniaxial tension or compression. Normally, this value is positive because most materials shrink along the transverse direction (TD) when they are stretched in the loading direction (LD), or expand along the TD upon uniaxial compression. However, a negative Poisson’s ratio (NPR), that is, a counterintuitive expansion in the TD by uniaxial tension, is theoretically permissible. In isotropic linear elasticity, Poisson’s ratio lies within the bounds of −1–0.5 [1]. For anisotropic solids, the allowed range is even broader [2].
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه