رفتن به محتوای اصلی
x

جلسه دفاع پایان ­نامه کارشناسی ارشد (آقای محمدعلی مصری پور)

 موضوع:  شبیه ­سازی­ میدان فاز رشد ترک در مواد نانوکامپوزیتی حاوی نانوذرات در فضای دو بعدی

ارائه دهنده: محمدعلی مصری پور

استاد راهنما: دکتر مهدی جوانبخت

استاد مشاور: دکتر حسین جعفرزاده

استادان داور: دکتر محمد مشایخی- دکتر محمد سیلانی

 

 

چکيده:

بررسی و پیش­ بینی پدیده رشد ترک در مواد مهندسی همواره از مسائل جذاب و مورد توجه در علم مهندسی مکانیک بوده­است. در سال­های اخیر با گسترش کاربرد آلیاژهای هوشمند و مواد نانوکامپوزیتی، تحلیل رفتاری این مواد در حضور ترک مورد توجه قرار گرفته ­است.

در این پژوهش مدل­سازی رشد ترک در ماده نانوکامپوزیتی با استفاده از روش میدان فاز صورت می­ گیرد و از آن­جا که در این مسئله به خصوص پارامتر فاز در واقع بیان­گر حضور ماده یا ترک می­ باشد، مدل­سازی رشد ترک با روش میدان فاز تحت توزیع بارگذاری­ های مختلف انجام گرفته است باتوجه به این که انرژی فعال­ سازی رشد ترک را می ­توان به اختلاف انرژی آزاد گیبس در دوفاز یا به بارگذاری­ های خارجی نسبت داد، بنابراین ارائه­ ی یک مدل واقعی که دربرگیرنده ترمودینامیک و تنش ­های سیستم است، لازم می­ باشد. در مطالعه حاضر ابتدا فرمولاسیون میدان فاز ترک استخراج می­ گردد. از آن­جا که برای رشد ترک از روابط گینزبرگ-لاندا استفاده می­ شود، این امکان وجود دارد که کشش سطحی در روابط انرژی آزاد درنظرگرفته­ شود و این پارامتر را به صورت تنش غیرالاستیک تعریف نمود. سپس، اثرات تنش سطحی بر بارگذاری بحرانی و سرعت رشد ترک بررسی گردید. مسئله­ ی اصلی مدل­سازی ریاضی آن است که، هرگونه فرمولاسیون رشد ترک، سازگار ترمودینامیکی باشد. برای حل معادلات کوپل حاصل ازنرم ­افزارهای موجود (کامسول) استفاده گردیده است.

مدل­سازی ترک و پیش­ بینی رشد آن تحت بارگذاری­ ها و توزیع­ های مختلف ذرات کروی نانوکامپوزیتی با خاصیت مدول الاستیک و انرژی کریستالی متفاوت با ماده ­ی زمینه، هدف اصلی این پژوهش می­ باشد. مشاهده گردید، مسیر رشد ترک با تغییر خواص مدول الاستیک و انرژی کریستالی ذرات، تغییر می ­یابد و با افزایش این دو خاصیت، تمایل ترک در مواجهه با ذره، دور زدن آن می ­باشد. عامل دیگری که می­تواند در مسیر رشد ترک موثر باشد فاصله­ طولی و زاویه ­ای ذرات از یک­دیگر است که این دو عامل هم تاثیرات ­آن­ها به طور جداگانه بررسی گردید.

تحت نظارت وف بومی