جلسه دفاع سمینار دوم پژوهشی ( آقای بهنام حیدری دهویی)

موضوع: مدل‌سازی تماس، اصطکاک و سایش در آلیاژهای حافظه‌دار 

ارائه دهنده: بهنام حیدری دهویی

استاد راهنما: دکتر صالح اکبرزاده، دکتر محمود کدخدایی

استاد مشاور: دکتر محسن اصفهانیان

اساتید داور: دکتر مهدی جوانبخت، دکتر محمد سیلانی، جمال ارغوانی هادی

چکیده

آلیاژهای حافظه‌دار دسته‌ای از مواد هوشمند با دو ویژگی منحصربه فرد حافظه‌داری و شبه‌الاستیک می‌باشند که این دو ویژگی ناشی از استحاله‌ی فازی مارتنزیت تحت بارگذاری‌های ترمومکانیکی مختلف است. رشد چشم‌گیر تحقیقات مربوط به این نوع از آلیاژها به خصوص آلیاژ نایتینول، نشان‌دهنده‌ی قابلیت بسیار زیاد آن‌ها برای کاربرد در زمینه‌های مختلف پزشکی، هوا و فضا، خودرو و غیره است. لازم به ذکر است در کاربردهای واقعی، این آلیاژها در بسیاری از موارد تحت سایش و در تماس با یکدیگر هستند، بنابراین در این پژوهش سعی بر مطالعه و بررسی تماس مکانیکی و سایش در آلیاژهای حافظه‎‌دار شده است. در ابتدا مدل‌های موجود برای پیش‌بینی سایش در مواد عادی مورد بررسی قرار گرفت و سعی شد بر خلاف معمول، ضریب سایش توسط روش مکانیک آسیب پیوسته پیش‌بینی گردد، به‌عبارتی اکثر روش‌های موجود فعلی برای بدست آوردن ضریب سایش از نتایج تجربی استفاده می‌کنند. اما در این تحقیق سعی شد از روش مکانیک آسیب پیوسته برای محاسبه تعداد چرخه لازم برای تشکیل ذرات سایشی استفاده شود و از این روش برای پیش‌بینی ضریب سایش در آلیاژهای حافظه‌دار استفاده شد. در ادامه مجموعه‌ای از تست‌ها به کمک دستگاه تست سایش پین روی دیسک انجام شد که در حین تست ضریب اصطکاک و همچنین میزان سایش بصورت تجربی اندازه‌گیری شد. این تست‌ها در سرعت‌ها و نیروهای مختلفی انجام شد و هدف از آن صحت‌سنجی نتایج مراحل قبلی است و نتایج حاصل از مدل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد و خطای قابل قبول حداکثر 4/5 درصد مشاهده گردید. در ادامه مطالعه‌ای بر روی مدل‌های تماس سطوح زبر در مواد عادی صورت می‌گیرد و سپس مدلی برای تماس آلیاژهای حافظه‌دار پیاده‌سازی می‌گردد تا با مشخص بودن جنس دو ماده و همچنین زبری سطح، مساحت واقعی تماس و نیروی هر زبری و تغییرشکل زبری‌ها مشخص گردد و در نهایت با استفاده از سطح واقعی زبری نیروی اصطکاک پیش‌بینی می‌گردد.

کلمات کلیدی : آلیاژهای حافظه‌دار، سایش، ضریب اصطکاک، نایتینول، مکانیک آسیب پیوسته، تماس