رفتن به محتوای اصلی
x

جلسه دفاع پایان ­نامه کارشناسی ارشد (خانم فروغ سهرابی زاده)

موضوع: پیاده‌سازی یک مدل ساختاری بر پایه‌ی ویسکوپلاستیسیته، اثرات دمایی و آسیب برای پلیمرهای ترموپلاستیک

ارائه دهنده: فروغ سهرابی‌زاده

استادان راهنما: آقای دکتر محمد مشایخی

استادان مشاور: آقای دکتر احمد امیری‌راد

استادان داور: آقای دکتر محمدرضا فروزان، آقای دکتر علیرضا شهیدی

 

چکیده:

پاسخ مکانیکی پلیمرها به‌طور قابل توجهی به نرخ کرنش و دما وابستگی دارد. در همین راستا، این تحقیق سعی بر آن دارد تا با ارائه‌ی یک مدل ساختاری ترمودینامیکی، بر اساس تئوری ویسکوپلاستیسیته و آسیب، رفتار مکانیکی پلیمر ترموپلاستیک را شبیه‌سازی نماید. در گام نخست، مدل ساختاری «پلیمرِ شیشه‌ای آیندهوون (EGP)»، با درنظر گرفتن اثر دما و در چارچوب مکانیک آسیب پیوسته، توسعه می‌یابد. سپس با استفاده از خواص مکانیکی پلیمر و نتایج تجربی موجود، رفتار مکانیکی پلیمر در نرخ کرنش و دماهای مختلف پیش‌بینی می‌شود. بدین منظور مدل ساختاری توسعه‌یافته ابتدا در نرم‌افزار متلب و سپس در قالب زیربرنامه UMAT در نرم‌افزار اجزای‌محدود آباکوس پیاده‌سازی می‌شود. قابلیت مدل در پیش‌بینی رفتار الاستیک غیرخطی، ویسکوپلاستیک و آسیب پلیمرها، از طریق مقایسه پیش‌بینی‌های مدل با اندازه‌گیری‌های تجربی، در شرایط بارگذاری مختلف از جمله آزمون‌های کشش و فشار با مقادیر مختلفی از نرخ کرنش و دما، برای یک المان با یک نقطه‌ی انتگرال‌گیری، ارائه شده است. علاوه بر این، نتایج تجربی رشد آسیب ناشی از کاهش مدول الاستیک در آزمون‌های بارگذاری-باربرداری مکرر، با نتایج آسیب پیش‌بینی شده توسط مدل مقایسه می‌شود. در نهایت، اعتبارسنجی این مدل با مقایسه‌ی نتایج شبیه‌سازی سه‌بعدی آزمون کشش نمونه‌ی دمبلی شکل و آزمون فشار تک‌محوره‌ی سیلندر صورت می‌گیرد. این نتایج نشان از پیش‌بینی دقیق روند رشد آسیب وابسته به کرنش پلاستیک انباشته، در نرخ کرنش و دمای مشخص، دارد.

 

کلمات کليدی: پلیمر ترموپلاستیک، مکانیک آسیب پیوسته، ویسکوالاستیسیته، ویسکوپلاستیسیته، مدل پلیمرِ شیشه‌ای آیندهوون (EGP)