Mô phỏng số hành vi kéo tụt của sợi SMA dạng lượn sóng trong ma trận vữa xi măng

Abstract

Bài báo trình bày mô phỏng phần tử hữu hạn quá trình kéo tụt của sợi hợp kim nhớ hình (SMA) dạng lượn sóng trong nền vữa xi măng bằng phần mềm ABAQUS, đồng thời hiệu chỉnh và đối chiếu kết quả mô phỏng với dữ liệu thực nghiệm nhằm đánh giá độ chính xác của mô hình. Kết quả cho thấy mô hình tái hiện tốt quan hệ ứng suất – độ trượt, đặc biệt là các pha dao động sau đỉnh và hiện tượng tổn thương cục bộ, thể hiện mức độ phù hợp định tính cao với thực nghiệm. Sau khi được kiểm chứng, mô hình được sử dụng để phân tích chi tiết cơ chế kéo tụt của sợi SMA trong ma trận xi măng. Kết quả phân tích cho thấy ứng suất không phân bố đều dọc theo chiều dài sợi mà tập trung tại các đáy sóng lẻ gần bề mặt, nơi chịu lực ép vuông góc đáng kể. Đồng thời, mô phỏng phản ánh rõ sự biến dạng không hồi phục xảy ra trong các pha suy giảm ứng suất. Các kết quả này góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc tối ưu hóa thiết kế hình học sợi và phát triển vật liệu xi măng cốt sợi hiệu suất cao.