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Shape-memory Alloys Handbook PDF

382 Pages·2013·9.38 MB·English
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Shape-memoryAlloysHandbook Shape-memory Alloys Handbook Christian Lexcellent Firstpublished2013inGreatBritainandtheUnitedStatesbyISTELtdandJohnWiley&Sons,Inc. Apart from any fair dealing for the purposes of research or private study, or criticism or review, as permittedundertheCopyright,DesignsandPatentsAct1988,thispublicationmayonlybereproduced, storedortransmitted,inanyformorbyanymeans,withthepriorpermissioninwritingofthepublishers, or in the case of reprographic reproduction in accordance with the terms and licenses issued by the CLA. Enquiries concerning reproduction outside these terms should be sent to the publishers at the undermentionedaddress: ISTELtd JohnWiley&Sons,Inc. 27-37StGeorge’sRoad 111RiverStreet LondonSW194EU Hoboken,NJ07030 UK USA www.iste.co.uk www.wiley.com ©ISTELtd2013 TherightsofChristianLexcellenttobeidentifiedastheauthorofthisworkhavebeenassertedbyhimin accordancewiththeCopyright,DesignsandPatentsAct1988. LibraryofCongressControlNumber:2013930404 BritishLibraryCataloguing-in-PublicationData ACIPrecordforthisbookisavailablefromtheBritishLibrary ISBN:978-1-84821-434-7 PrintedandboundinGreatBritainbyCPIGroup(UK)Ltd.,Croydon,SurreyCR04YY Table of Contents Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv Chapter1.SomeGeneralPointsaboutSMAs . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2.WhyareSMAsofinterestforindustry? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3.Crystallographictheoryofmartensitictransformation . . . . . . . . . . 5 1.4.Contentofthisbook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4.1.Stateoftheartinthedomainandmainpublications . . . . . . . . 8 1.4.2.Contentofthisbook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Chapter2.TheWorldofShape-memoryAlloys . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.1.Introductionandgeneralpoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2.BasicmetallurgyofSMAs,byMichelMorin . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.1.Copper-basedshape-memoryalloys . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.2.Cu-Zn-Al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.2.3.Cu-Al-Ni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.4.Cu-Al-Be . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.2.5.Thephenomenaofaging,stabilizationandfatigue . . . . . . . . . 19 2.2.6.Methodsforcopper-basedSMAelaboration . . . . . . . . . . . . 21 2.2.7.Ti-Ni-basedalloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.2.8.Ti-Nialloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.9.Ti-Ni-Xalloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.2.10.Elaboration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.11.Shaping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2.12.Finalheattreatments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2.13.Tablecomparingthephysicalandmechanicalproperties . . . . . 26 vi Shape-memoryAlloysHandbook 2.2.14.BiocompatibilityofSMAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.3.Measurementsofphasetransformationtemperatures . . . . . . . . . . . 27 2.4.Self-accommodatingmartensiteandstress-inducedmartensite . . . . . 28 2.5.Fatigueresistance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.5.1.Causesofdegradationoftheproperties . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.5.2.FatigueofaCu-Al-Bemonocrystal . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.5.3.Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.6.FunctionalpropertiesofSMAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.6.1.Thepseudo-elasticeffect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.6.2.One-wayshape-memoryeffect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.6.3.Recoverystress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.6.4.Doubleshape-memoryeffect: training. . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.7.UseofNiTiforsecondarybatteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.8.UseofSMAsinthedomainofcivilengineering . . . . . . . . . . . . . 42 Chapter3.MartensiticTransformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.1.Overviewofcontinuummechanics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.1.1.Mainnotationsforvectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.2.Mainnotationsformatrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.3.Additionalnotationsandreminders. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.3.1.Unitmatrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.3.2.Rotationmatrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.3.3.Symmetricmatrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.3.4.Positivedefinitesymmetricmatrices . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.3.5.Polardecomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.4.Kinematicdescription . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.4.1.Straingradient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.4.2.Dilatationandstraintensors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 3.4.3.Transformationofanelementofvolumeorsurface (seeFigure3.2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.5.Kinematiccompatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.6.Continuoustheoryofcrystallinesolids. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.6.1.Bravaislattices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.6.2.Deformationoflatticesandsymmetry . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.6.3.Linkbetweenlatticesandthecontinuousmedium: Cauchy–Bornhypothesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.6.4.Energydensityincrystallinesolids. . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.7.Martensitictransformation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.7.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.7.2.Martensitictransformation: Bainmatrixor transformationmatrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.8.Equationgoverningtheinterfacebetweentwomartensite variantsM /M orthe“twinningequation” . . . . . . . . . . . . . . . . 70 i j TableofContents vii 3.8.1.Cubic→quadratictransformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.8.2.Cubic→orthorhombictransformation. . . . . . . . . . . . . . . . 73 3.9.Originofthemicrostructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 3.9.1.Simplifiedone-dimensionalcase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 3.9.2.Simplifiedtwo-dimensionalcase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.9.3.Three-dimensionalcase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.10.Specialmicrostructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.10.1.Austenite-martensiteinterface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.10.2.Phenomenologicaltheoryofmartensite . . . . . . . . . . . . . . 77 3.10.3.Crystallographictheoryofmartensite. . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.11.Fromthescaleofthecrystallinelatticetothemesoscopic andthenthemacroscopicscale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 3.11.1.Approachatthelevelofthecrystallinelattice . . . . . . . . . . . 85 3.11.2.Microscopicapproach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 3.11.3.Mesoscopicapproach. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 3.11.4.Macroscopicapproach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 3.12.Lineargeometrictheory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 3.12.1.Linearizedkinematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 3.12.2.Lineargeometrictheoryforphasetransformation . . . . . . . . . 91 3.12.3.Somemicrostructuresandcomparison . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.13.Chapterconclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Chapter4.ThermodynamicFrameworkfortheModeling ofSolidMaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.2.Conservationlaws . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 4.2.1.Conceptofamaterialsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 4.2.2.Conceptofaparticulatederivative . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 4.2.3.Massbalance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4.2.4.Motionbalanceequation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 4.2.5.Energybalance: firstlawofthermodynamics . . . . . . . . . . . . 102 4.2.6.Variationofentropy: secondlawofthermodynamics . . . . . . . 103 4.3.Constitutivelaws . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.3.1.Clausius-Duheminequality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Chapter5.Useofthe“CTM”toModelSMAs . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 5.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 5.2.Processofreorientationofthemartensitevariantsinamonocrystal . . 109 5.2.1.Internalvariablemodelofthethermomechanicalbehavior ofanSMAmonocrystal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 5.2.2.Experimentalprocedureandresultsobtained . . . . . . . . . . . . 113 5.2.3.Modelingoftheexperiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 5.2.4.Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 viii Shape-memoryAlloysHandbook 5.3.Processofcreationofmartensitevariantsinamonocrystal: pseudoelasticbehavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 5.3.1.Modelingthepseudoelasticbehaviorofthemonocrystal . . . . . 118 5.3.2.Tractioncurves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 5.4.Predictionofthesurfacesfortheaustenite→martensite phasetransformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 5.4.1.Caseofamonocrystal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 5.4.2.Caseofapolycrystal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Chapter6.PhenomenologicalandStatisticalApproachesforSMAs . . . . 129 6.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 6.2.Preisachmodels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 6.3.First-orderphasetransitionsandFalk’smodel. . . . . . . . . . . . . . . 132 6.3.1.Falk’smodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 6.3.2.ExtensionofFalk’smodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 6.3.3.Descriptionofhysteresisloops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 6.3.4.Phasedomainswithmovingboundaries . . . . . . . . . . . . . . . 138 6.3.5.Propertiesofthemodelandvalidation . . . . . . . . . . . . . . . . 141 6.4.Constitutiveframeworkofthehomogenizedenergymodel . . . . . . . 142 6.4.1.One-dimensionalmesoscopicmodel . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 6.4.2.Thermalchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 6.4.3.Macroscopicmodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 6.4.4.Performanceofthemodelandmaterialcharacterization . . . . . . 150 6.5.Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Chapter7.MacroscopicModelswithInternalVariables . . . . . . . . . . . 157 7.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 7.2.R model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 L 7.2.1.ReversibleRmodel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 7.2.2.R modelwithahysteresisloop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 L 7.2.3.Extensiontoreversiblephasetransformation: austenite=⇒RphaseforNiTi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 7.2.4.Multiaxialisothermalbehavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 7.3.Anisothermalexpansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 7.3.1.Kineticsofphasetransformationorreorientation . . . . . . . . . . 176 7.3.2.CriticismoftheR approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 L 7.4.Internalvariablemodelinspiredbymicromechanics . . . . . . . . . . . 181 7.4.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 7.4.2.Chemiskyetal.’smodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 7.4.3.KellyandBhattacharya’smodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 7.4.4.Internalvariablemodeltakingaccountofinitiation,reorientation andsaturation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 7.4.5.Certainconstraintsonsimulationandmodeling . . . . . . . . . . 204 TableofContents ix 7.4.6.Certainingredientsofthemodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 7.4.7.Tractionandcompressionforanisotropicmaterial . . . . . . . . . 213 7.4.8.Pureshearingofanisotropicmaterial . . . . . . . . . . . . . . . . 214 7.4.9.Examinationoftheparametersforauniaxial extensioncombinedwithshearing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 7.4.10.Digitalimplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 7.5.Elastohysteresismodel: formalismanddigitalimplantation . . . . . . . 223 7.5.1.Experimentally-observedbehaviorsforshearingand traction/compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 7.5.2.Elasto-hysteresismodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 7.5.3.Illustrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 7.6.Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Chapter8.DesignofSMAElements: CaseStudies . . . . . . . . . . . . . . 235 8.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 8.2.“Strengthofmaterials”-typecalculationsforbeamssubject toflexionortorsion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 8.2.1.Beamwitharectangularcross-section,subject topureflexion: theoreticalstudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 8.2.2.Experimentalandtheoreticalvalidation . . . . . . . . . . . . . . . 241 8.2.3.Solvingpuretorsionproblem: relationbetweenthetwisting torqueCandtheunitaryangleoftorsionα . . . . . . . . . . . . . 242 8.3.ElementsofcalculationsforSMAactuators . . . . . . . . . . . . . . . . 245 8.3.1.Stress/positiondiagram: temperatureparameterization . . . . . . 245 8.3.2.Workprovideddependingonthenatureoftheloading. . . . . . . 248 8.3.3.Torsionofacylindricalwire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 8.3.4.Flexionofabeam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 8.3.5.Comparisonofthedifferentmodesofloading . . . . . . . . . . . 249 8.3.6.Afewremarksaboutthedurationofheatingand coolingofSMAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 8.4.Casestudies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 8.4.1.Studyoftheflexionofaprismaticbarsubjected toapointforce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 8.4.2.Slendertubesubjecttotwistingtorques . . . . . . . . . . . . . . . 252 8.4.3.Studyofa“parallel”hybridstructure . . . . . . . . . . . . . . . . 254 8.4.4.Studyofa“series”hybridstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 8.4.5.Designofanapplication: breakageofamechanicallink . . . . . 257 Chapter9.BehaviorofMagneticSMAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 9.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 9.2.Somemodelsofthethermo-magneto-mechanical behaviorofMSMAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 9.2.1.O’HandleyandMurrayetal.’smodel . . . . . . . . . . . . . . . . 262 x Shape-memoryAlloysHandbook 9.2.2.Micromagnetism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 9.2.3.LikhachevandUllakko’smodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 9.2.4.Originalapproaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 9.2.5.Overlapsbetweentheseapproaches . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 9.3.CrystallographyofNi-Mn-Ga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 9.3.1.Thedifferentphasesandvariants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 9.3.2.Rearrangementandtransformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 9.3.3.Calculationsofmicrostructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 9.4.Modelofthemagneto-thermo-mechanicalbehavior ofamonocrystalofmagneticshape-memoryalloy . . . . . . . . . . . . 270 9.4.1.ExpressionoftheGibbsfreeenergyassociated withmagneto-thermo-mechanicalloading . . . . . . . . . . . . . . 271 9.4.2.Choiceoftherepresentativeelementaryvolume . . . . . . . . . . 271 9.4.3.Expressionofchemicalenergy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 9.4.4.Expressionofthermalenergy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 9.4.5.Expressionofmechanicalenergy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 9.4.6.Expressionofmagneticenergy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 9.4.7.Generalexpressionofthefreeenergy . . . . . . . . . . . . . . . . 278 9.4.8.Clausius-Duheminequality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 9.4.9.Kineticsofphasetransformationorreorientation . . . . . . . . . . 281 9.4.10.Heatbalanceequation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 9.4.11.Identificationoftheparameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 9.4.12.Application: creationofa“push/pull”actuator . . . . . . . . . . 292 9.5.Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 Chapter10.FractureMechanicsofSMAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 10.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 10.2.Theelasticstressfieldaroundacracktip . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 10.2.1.Basicmodesoffractureandstressintensityfactors . . . . . . . . 296 10.2.2.Complexpotentialmethodforplaneelasticity(the Kolosov-Muskhelishviliformulae) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 10.2.3.Westergaardstressfunctionsmethod . . . . . . . . . . . . . . . . 301 10.2.4.SolutionsbytheWestergaardfunctionmethod . . . . . . . . . . 304 10.3.Predictionofthephasetransformationsurfacesaround thecracktip(nocurvatureatthecracktip) . . . . . . . . . . . . . . . . 311 10.3.1.ModeI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 10.3.2.ModeII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 10.3.3.ModeIII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 10.3.4. Mixed Mode I + II: analytical prediction of the transformation surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 10.4.Predictionofthephasetransformationsurfaces aroundthecracktip(curvatureρatthecracktip) . . . . . . . . . . . . . 322 TableofContents xi 10.4.1.Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 10.5.SomeexperimentalresultsaboutfractureofSMAs . . . . . . . . . . . 325 10.6.ProblemofdelaminationbetweenaSMAandanelastic solid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 Chapter11.GeneralConclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 11.1.Resolvedproblems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 11.2.Unresolvedproblems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 11.3.Suggestionsforfuturedirections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 Appendix1.IntrinsicPropertiesofRotationMatrices(seeChapter3) . . . 341 A1.1.Characterizationofrotations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 Appendix2.“TwinningEquation”Demonstration(seeChapter3) . . . . . 345 A2.1.Question . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 A2.2.Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 Appendix3.CalculationoftheParametersa, nandQfromthe “Twinning”Equation(seeChapter3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 A3.1.Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 A3.2.Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 A3.3.Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 A3.3.1.Case1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 A3.3.2.Case2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 A3.3.3.Case3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 A3.3.4.Case4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 Appendix4.“Twinned”Austenite/MartensiteEquation(seeChapter3) . . 355 A4.1.Proposition1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 A4.2.Proposition2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 A4.3.Theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377

Description:
The aim of this book is to understand and describe the martensitic phase transformation and the process of martensite platelet reorientation. These two key elements enable the author to introduce the main features associated with the behavior of shape-memory alloys (SMAs), i.e. the one-way shape-mem
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