جلسه اراِئه پیشنهادیه دکتری (آقای سام میرزاخانی)

موضوع: مدل سازی میدان فاز استحاله فازی مارتنزیتی دما و تنش القایی بر پایه الاستیسیته غیر محلی انتگرالی

 ارائه دهنده: سام میرزاخانی

استادان راهنما: دکتر مهدی جوانبخت بروجنی

استادان مشاور: دکتر محمد سیلانی

استادان داور: دکتر سعید ضیائی راد، دکتر مهدی سلمانی تهرانی، دکتر مصطفی جمشیدیان

چکیده

تبديل فاز یا استحاله‌ی مارتنزيتي يك تبديل فاز مرتبه اول، همراه با تغيير مكان اتم‌ها نسبت به هم و بدون رخداد پديده نفوذ اتم‌ها در هم است كه نقش مهمي در ايجاد نانو و مايكروساختارها و خواص مكانيكي در بسياري از مواد نظير آلياژهاي هوشمند ايفا می‌کند. در اين تحقيق، در یک مدل میدان فاز مبتنی بر الاستیسیته غیر محلی برای تحولات فاز مارتنزیتی ناشی از تنش و حرارت در مقیاس نانو ارائه شده است. نوآوری این پژوهش در ترکیب روش میدان فاز و الاستیسیته غیرمحلی انتگرالی برای نخستین بار است که تحلیل دقیق تری از نیروی محرکه ترمودینامیکی استحاله فازی ارائه می نماید. هم چنین، علاوه بر کرنل های متداول در الاستیسیته غیرمحلی، کرنل جدیدی بر مبنای کرنل های اصلاح شده و دو فازی ارائه می­گردد که در مقایسه با کرنل های قبلی اثرات مرزی را جبران می کند. مدل حاصل، در شبیه سازی پدیده های متنوعی در نانو و میکروساختارها از جمله استحاله های فازی مختلف، رشد ترک، نابجایی ها، نانوحفره ها و دیگر نانومکانیزم های تغییرساختاری قابل استفاده خواهد بود. در این، پژوهش، این مدل برای شبیه سازی مسائل مهم استحاله فازی تک و دوورینته در نانوساختارها مورد استفاده قرار می گیرد. از روش المان محدود و کد کامسول برای حل معادلات کوپل سینتیک گینزبرگ-لاندا و الاستیسیته محلی / غیر محلی انتگرالی استفاده می­شود. مسائل مورد بررسی، انتشار صفحه مشترک فازی، رشد جوانه های مارتنزیتی در محیط های همگن و ناهمگن تنش، استحاله فازی در محل عیوب ساختاری شامل آخال و حفره ها و چگونگی تشکیل ساختارهای دوقلویی و دوفازی و نیز استحاله معکوس می باشد که همگی از نوع تنش و دما القایی می باشند و در همه این موارد، نتایج حاصل از الاستیسیته محلی با غیر محلی انتگرالی با کرنل های مختلف و کرنل جدید مقایسه خواهد شد. نقش عمده مدل غیرمحلی انتگرالی جدید در دو بخش سینتیک و مورفولوژی نانوساختارها و نیز اثرات مرزیست که در مدلهای قبلی قابل توجیه نبوده است و امکان تحلیل فیزیکی استحاله فازی مارتنزیتی و پدیده های مشابه در مقیاس نانو را فراهم می­کند.

کلمات کليدی: میدان فاز، تبدیل فاز (استحاله) مارتنزیتی، ابعاد نانو، الاستیسیته غیر محلی، اثرات مرزی،کرنل دو فازی جبران شده