نام پژوهشگر: رامین ابراهیمی

ایجاد ساختار فوق ریزدانه در ورق های آلومینیوم خالص تجاری به روش پرسکاری شیاری محدود شده
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  امیر شیردل   محمدمحسن مشکسار

در این تحقیق روش پرس کاری شیاری محدود شده (constrained groove pressing) به عنوان یکی از روش های تغییرشکل بسیار شدید بر روی صفحه های آلومینیوم خالص تجاری انجام شد. در روش پرس کاری شیاری محدود شده نمونه با پرس کاری متوالی در قالب شیاردار نامتقارن و قالب تخت، تحت شرایط کرنش صفحه ای، در معرض تغییرشکل برشی قرار می گیرد. هر مرحله ی کامل پرس کاری شیاری، شامل چهار مرتبه عملیات پرس می باشد. ابتدا نمونه در قالب شیاردار نامتقارن پرس گردیده و شکل شیاری به خود می گیرد و بعد از آن در قالب تخت، صاف می گردد. به دلیل نامتقارن بودن قالب، با چرخش 180 درجه ای نمونه حول محور عمود بر سطح پرس، این عمل تکرار می شود تا نواحی ای که قبلا تغییرشکل نداده بودند این بار تحت تغییر شکل قرار بگیرند. با توجه به هندسه ی قالب، با هر مرحله پرس کاری شیاری، به طور یکنواخت کرنش حقیقی 16/1 در نمونه ایجاد می شود. در تحقیق حاضر با عملیات پرس کاری شیاری در مجموع کرنش 64/4 در صفحه های آلومینیومی ایجاد گردید. برای مطالعه ی تأثیر این روش روی خواص مکانیکی نمونه ها از آزمون های کشش و میکروسختی استفاده شد و میزان کرنش اعمالی و سختی نمونه های پرس کاری شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد مراحل پرس کاری سختی نمونه ها افزایش می یابد این درحالی است که استحکام آن ها تا مرحله ی دوم پرس کاری، افزایش قابل ملاحظه ای داشته ولی در ادامه و با افزایش مراحل پرس کاری، تغییرات چندانی در استحکام نمونه ها رخ نمی دهد. همچنین برای بررسی اثر ریز شدن اندازه دانه در این روش از پراش اشعه ی ایکس (x-ray) استفاده شد. بدین منظور از هر مرحله ی کامل پرس کاری شیاری یک نمونه تهیه گردید و با استفاده از اشعه ی ایکس مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد مراحل پرس کاری شیاری اندازه دانه کاهش می یابد. به منظور بررسی سیلان ماده در این روش نیز، شبیه سازی های المان محدود تحت شرایط سه بعدی، کرنش صفحه ای دو بعدی و تنش صفحه ای دو بعدی با استفاده از نرم افزار abaqus انجام شد. مقایسه ی منحنی های نیروی به دست آمده توسط شبیه سازی با منحنی به دست آمده از روش آزمایشگاهی نشان داد که حالت واقعی روش پرس کاری شیاری ترکیبی از شرایط کرنش صفحه ای و تنش صفحه ای می باشد.

ایجاد ریزساختار نانومتری در مواد، با اعمال تغییرشکل بسیار شدید توسط فرآیند ماشین کاری دوبعدی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  منصور کنعانی   محمدحسین پایدار

در این تحقیق سعی شده با توجه به مبانی تغییرشکل در فرآیند ماشین کاری و مکانیزم حاکم بر شکل گیری براده در محل جدایش آن به تحلیل ریزساختار و خواص براده ی تولیدی پرداخته شود. فرآیند تراش کاری دوبعدی با حصول شرایط هندسی ماشین کاری برای وقوع تغییرشکل کرنش صفحه ای در محل جدایش براده، برروی آلومینیوم 6061 با شرایط اولیه ی اکسترود شده و آنیل محلولی شده اعمال گردید. برای تعریف گستره ی مناسبی از شرایط تغییرشکل، پارامترهای زاویه ی نوک ابزار (rake angle) بین 20- تا 20+ درجه، ضخامت براده ی جدا نشده(uncut chip thickness) بین 12/0 تا 18/0 میلی متر و سرعت براده برداری(cutting speed) بین 50 تا 2170 میلی متربرثانیه به کار گرفته شد. آنالیز تغییرشکل، بررسی خواص مکانیکی و تحلیل تحولات ریزساختاری با استفاده از مشاهدات آزمایشگاهی، مدل های نظری، نتایج میکروسختی ویکرز و تصاویر tem از براده ها صورت پذیرفت. نتایج نشان داد بیشترین کرنش ها در زوایای نوک ابزار منفی و شرایط نرخ کرنشی خاص روی می دهد. حصول ریزساختار نانومتری (با اندازه دانه ی بین 100 الی 500 نانومتر) در شرایط کرنش های متوسط به بالا ردیابی گردید. سختی براده های حاصل از نمونه ی اکسترود شده تا حدود 200 ویکرز و براده های حاصل از نمونه ی آنیل محلولی شده در حدود 150 ویکرز رسید. احتمال وقوع پدیده های بازیابی، تبلور مجدد دینامیک و هم چنین پدیده ی رسوب گذاری دینامیک در حین براده برادری مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت روش ماشین کاری دوبعدی در گستره ی مناسبی از تغییرات شرایط ماشین کاری به عنوان یک روش قابل کنترل و کم هزینه برای اعمال کرنش و نرخ کرنش های بسیار شدید به ریز ساختار مواد و تهیه ی ریزساختار نانومتری در مواد ارائه گردید.

آنالیز فرایند تولید لوله های جداره نازک از طریق میکرواکستروژن مستقیم و معکوس و بررسی هندسه قالب
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  زهرا پهلوانی   رامین ابراهیمی

در تحقیق حاضر لوله های جدار نازک با ضخامت جداره 400 میکرون به روش اکستروژن مستقیم و معکوس تولید و اثر اندازه ضخامت دیواره میکرونی بر فرایند بررسی شده است. پروفیل قالبی بمنظور ایجاد توزیع کرنش یکنواخت، بدست آمد و پس از انجام فرایند توزیع سختی بدست آمده در ناحیه تغییر شکل و نیز خطوط سیلان مشاهده شده با نتایج شبیه سازی فرایند مقایسه شده است. در ادامه بمنظور کاهش توان مصرفی فرایند، پروفیل بهینه کسینوسی شکلی ارائه شد و توانایی این پروفیل در کاهش توان مصرفی از طریق روش حد بالایی و شبیه سازی اجزاء محدود فرایند تایید شد. همچنین یک روش برای محاسبه کرنش کل در هر نقطه از ناحیه تغییر شکل ارائه شده است که با رسم پروفیل سه بعدی، توزیع کرنش در ناحیه تغییر شکل را مشخص می کند. با توجه به اثر شدید اصطکاک در فرایند های میکروفورمینگ، در این تحقیق بمنظور تولید لوله های جدار نازک آلومینیومی با ضخامت دیواره 400 میکرون، فرایند میکرواکستروژن لوله بصورت اکستروژن معکوس طراحی شد. سپس با ارائه یک مدل برای ناحیه تغییر شکل و بدست آوردن میدان سرعت، آنالیز حد بالایی برای فرایند انجام گرفت. با توجه به مدل ارائه شده عمق ناحیه تغییر شکل و نیروی فرایند محاسبه وبا مقادیر بدست آمده از انجام آزمایش و متالوگرافی ناحیه تغییر شکل، مقایسه شد. در ادامه شرایطی که موجب وقوع تمرکز سیلان در اکستروژن معکوس لوله میشود، بررسی شده و شعاع ناحیه وقوع این تمرکز سیلان در تولید لوله هایی با ضخامت دیواره های مختلف محاسبه شد. سپس شبیه سازی فرایند به روش اجزاء محدود با استفاده از نرم افزار تجاری abaqus/cae انجام شد و نتایج حاصل از تخمین عمق ناحیه تغییر شکل و شعاع تمرکز سیلان، با نتایج تحلیل حد بالایی و نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند. درمرحله نهایی این تحقیق، برای داشتن محصولی با خواص مکانیکی مطلوب و کاملا" کنترل شده، پس از بدست آوردن کینتیک تبلور مجدد فرایند، عملیات تابکاری لازم جهت دستیابی به محصول با چقرمگی و استحکام مورد نظر، انجام شد.

طراحی و ساخت دستگاه تولید کرنش دینامیکی (4^10- 2^10 بر ثانیه) به روش بارگذاری پیچشی و بررسی رفتار مواد در این شرایط
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  سیامک آرباتانی   خسرو فرمنش

هدف از این تحقیق طراحی و ساخت دستگاه تولید کرنش دینامیکی به روش بارگزاری پیچشی و بررسی رفتار مواد در این شرایط می باشد. دستگاه طراحی شده از نوع torsional kolsky bar (torsional split hopkinson bar) می باشد. ابتدا قطعات مختلف دستگاه طراحی و تحلیل استاتیکی و دینامیکی شدند. مهمترین و حساس ترین قطعه ی دستگاه نگهدارنده می باشد که تحلیل دقیق استاتیکی و دینامیکی به منظور مشخص نمودن نیروی مورد نیاز برای نگهداشتن گشتاور ذخیره شده، نیروی وارده به پین شیاردار و نقطه ی شکست پین بر روی آن انجام شد. مرحله ی بعد خرید و ساخت قطعات مورد نیاز بود. قطعات خریداری شده عبارتند از موتور و گیربکس، یاتاقان های تفلنی، تیر آهن برای پایه و سکوی دستگاه، کرنش سنج، کارت داده برداری (daq)، سیستم هیدرولیک برای نگهدارنده ها. قطعات ساخته شده عبارتند از میله های انتقال بار، نگهدارنده ها، پایه های یاتاقان، پین های شیاردار و سیستم کنترل دستگاه. پایه های دستگاه با استفاده از بیس پلیت به زمین متصل شده و تیر آهن سکو ابتدا سوراخکاری سپس بر روی پایه ها قرار گرفته و جوش شد. قطعات بر روی سکو در محل خود نصب شدند. میله ها تنظیم شده و پایه ی یاتاقانها سر جای خود محکم شدند. سه عدد برنامه ی کامپیوتری به منظور محاسبه ی نیروی نگهدارنده، کنترل دستگاه و تحلیل داده های حاصله از کرنش سنج ها نوشته شد. تحلیل اجزای محدود به منظور بررسی اشاعه ی موج تنش پیچشی در طول میله های بارگزاری بر روی مدل طراحی شده ی دستگاه انجام شد.

"اکستروژن برشی ساده" به عنوان یک روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید جهت تولید مواد حجیم نانو ساختار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  نیما پردیس   رامین ابراهیمی

هدف از این تحقیق ارائه و بررسی دقیق یک روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید می باشد. روش ارائه شده بر مبنای اکستروژن مستقیم می باشد که در طی آن نمونه بصورت "برش ساده" تغییر شکل یافته و کرنش می بیند. در نتیجه، این روش "اکستروژن برشی ساده" نامگذاری شده است .علاوه بر این، چهار مسیر متفاوت برای انجام این روش ارائه و بررسی گردید. پیش از طراحی و ساخت قالب و انجام بررسی های آزمایشگاهی این فرایند، آنالیز اجزاء محدود با استفاده از نرم افزار abaqus انجام پذیرفت. در این شبیه سازی، رفتار تغییر فرم ماده، نیروی لازم جهت انجام فرایند، توزیع کرنش و اثر پارامترهایی همچون اعمال مقادیر مختلف فشار پشتی بررسی شد و مشخص گردید که اعمال فشار پشتی مناسب برای انجام کامل فرایند الزامی می باشد. همچنین در نمونه های تولید شده به این شیوه، مقادیر کرنش بصورت شعاعی از مرکز نمونه به سمت کناره ها کاهش می یابد. پس از ساخت قالب، فرایند مذکور بر روی نمونه هایی از جنس آلومینیم و مس اجرا شد. نمونه های حاصل شده از مراحل و مسیر های مختلف این روش، مورد بررسی های مکانیکی چون آزمایش فشار تک محوری و آزمایش میکروسختی سنجی قرار گرفتند. بررسی میزان متوسط کرنش نمونه ها طی یک مرحله از فرایند، با استفاده از آزمایش فشار دوتایی انجام گرفت. بررسی های ریزساختاری نیز با استفاده از میکروسکوپ نوری انجام پذیرفت. نتایج حاصله از بررسی های مکانیکی و ساختاری هماهنگی خوبی با نتایج شبیه سازی نشان می دهند. بررسی تغییرات اندازه دانه و دانسیته نابجایی با استفاده از نتایج حاصل از آزمایش پراش پرتو اشعه ایکس صورت گرفت. نتایج آزمایش ها حاکی از بهبود قابل مقایسه خواص مکانیکی ماده پس از انجام این فرایند و کاهش قابل توجه اندازه دانه می باشند بطوری که پس از انجام 10 مرحله از این فرایند، اندازه دانه نمونه ها از متوسط اولیه 250 میکرومتر به حدود 100 نانو متر کاهش نشان داد. بطور کلی، این روش قابلیت ایجاد نمونه هایی با کرنش های بالا، بر مبنای تجمع کرنش ها در طی پاس های متوالی را دارا می باشد و نهایتاً می توان با اعمال آن روی نمونه ها طی چندین پاس متوالی، به ماده ای با اندازه دانه بسیار ریز با خواص برتر دست یافت.

بررسی رفتار تغییر شکل گرم آلیاژ منیزیم az91 با استفاده از نقشه های فرآیندی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1389
  علیرضا مالدار   رامین ابراهیمی

صنایع حمل و نقل به منظور افزایش کارایی و کاهش مصرف سوخت و گازهای آلاینده، بدنبال مواد سبک همانند منیزیم هستند. شکل پذیری ضعیف منیزیم و آلیاژهایش در دمای محیط، کاربرد این آلیاژها را کاهش داده است. از اینرو در پژوهش حاضر، رفتار تغییر شکل آلیاژ منیزیمaz91 در محدوده دمایی 250–425oc و نرخ کرنش 0.001–1 s?1 بوسیله نقشه فرآیندی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این نقشه دامنه های متفاوتی تعیین شده است که عبارت اند از : (1) 3 دامنه متفاوت تبلور مجدد دینامیکی (drx) (2) دامنه لغزش مرزدانه ای در نرخ کرنش پایین و محدوده دمایی 400-425 oc (3) دامنه دوقلویی در دماهای زیر 300 oc. محدوده های ناپایداری سیلان نیز با توجه به معیار های ناپایداری مشخص شده اند؛ (1) باند برشی آدیاباتیک در نرخ کرنش های بالا و دماهای پایین (2) سیلان موضعی در 325oc/1s-1 . از اینرو، شرایط بهینه تغییر شکل آلیاژ az91، تغییر شکل در محدوده دمایی 375-400oc با نرخ کرنش 1s-1 تعیین شده است. علاوه بر این، یک معادله ساختاری برای تنش سیلان به صورت رابطه سینوس هایپربولیک و یک رابطه توانی برای پیش بینی اندازه دانه های تبلور مجدد دینامیکی نیز بدست آمده است.

آنالیز و طراحی فرآیند اکستروژن گردابی بعنوان روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1390
  مهرداد شهباز   رامین ابراهیمی

در تحقیق حاضر یک روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید تحت عنوان اکستروژن گردابی معرفی گردیده است. این روش بر پایه ی اکستروژن مستقیم می باشد. هندسه ی داخلی قالب این روش بگونه ای طراحی شده است که ماده در حین عبور از آن و کاهش سطح مقطع، پیچش اعمالی را نیز تحمل کند. اساس عملکرد قالب این روش بر پایه ی ایجاد گیرش اولیه در ماده توسط شیارهای تعبیه شده در آن و پیچاندن ماده به اندازه ی زاویه ی پیچش شیارهای داخلی قالب است. به منظور بررسی نحوه ی عملکرد قالب، آنالیز المان محدود برای پارامترهای مطرح در قالب صورت پذیرفت. زاویه ی پیچش، تعداد پره ها، شرایط اصطکاکی و طول منطقه ی پیچش پارامترهای مورد ارزیابی می باشند. نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از آنالیز المان محدود مربوط به اکستروژن ساده مقایسه گردیدند. بعد از ارزیابی نتایج حاصل از آنالیز المان محدود، قالب اکستروژن گردابی با زاویه پیچش 60 درجه و قالب اکستروژن ساده معادل، ساخته شدند. آزمایشات عملی بر روی قالبهای ساخته شده انجام شد و صحت نتایج شبیه سازی ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که روش اکستروژن گردابی قابلیت اعمال مقادیر کرنش بالا با توزیع یکنواخت به ماده را طی یک پاس داراست. با معرفی این روش مشکلات فرآیندی مطرح در روش اکستروژن برشی حذف شده و قالب این روش را می توان بدون نیاز به تجهیزات اضافی در مقیاس صنعتی بعنوان جایگزینی برای روش اکستروژن برشی با عملکردی بهتر بکار گرفت.

تغییر شکل پاستیک شدید منیزیم در دمای پایین
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1390
  نازنین بیات ترک   رامین ابراهیمی

در این تحقیق امکان تغییر شکل در دمای محیط منیزیم خالص و آلیاژ az91 با هدف ساختاری با اندازه دانه ی ریز مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور یک روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید به نام اکستروژن برشی ساده مورد استفاده قرار گرفت تا بتوان با توجه به خصوصیت منحصر به فرد این روش در اعمال تدریجی تغییر شکل، امکان اعمال کرنش در دمای پایین بر روی فلز منیزیم خالص و آلیاژی را فراهم نمود. همچنین به منظور افزایش کارپذیری نمونه ها، یک مرحله فرآیند اکستروژن در دمای بالا بر روی نمونه های اولیه انجام شده و هریک از نمونه ها پس از این فرآیند تحت بررسیهای ریز ساختاری قرار گرفتند. همچنین بافت ایجاد شده در اثر اکستروژن نیز به کمک xrd تعیین گردید. درادامه هر یک ازنمونه ها تحت تغییر شکل به روش sse در دمای محیط قرار گرفته و از لحاظ ماکروسکوپی، ریز ساختاری و مکانیکی بررسی شدند. نتایج حاصل نشان میدهند که اعمال کرنش به صورت پیوسته و تدریجی میتواند منجر به افزایش چشمگیری در کارپذیری منیزیم در دمای محیط گردد. همچنین ریز ساختار و بافت اولیه نیز نقش تعیین کنندهای در رفتار این فلز ارزشمند در فرآیندهای ثانویه خواهند داشت. با توجه به کلیهی نتایج میتوان از روشsse بعنوان یک روش کاربردی در افزایش کارپذیری مواد سخت کار مانند منیزیم نام برد.

تأثیر فشردن در کانال های هم مقطع زاویه دار، بر روی خواص مکانیکی آلیاژهای قابل پیرسختی آلومینیوم
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1390
  محمد رضا روشن   رامین ابراهیمی

عملیات حرارتی پیر سختی یکی از روش های عمده ی استحکام بخشی مورد استفاده در آلیاژهای آلومینیوم است. ترکیب این روش با عملیات مکانیکی موجب استحکام بخشی مضاعف می شود که به عنوان عملیات ترمومکانیکی شناخته می شود. امروزه از فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید نظیر فرآیند فشردن در کانال های هم مقطع زاویه دار (ecap) برای اعمال کار مکانیکی و ایجاد کرنش های بسیار زیاد استفاده می شود. تحقیقات زیادی بر روی تأثیر ecap بر روی خواص مکانیکی آلیاژهای قابل پیرسختی انجام شده است که در عمده ی کارهای صورت گرفته، فرآیند ecap در شرایط آنیل کامل انجام شده است. در تحقیق حاضر تلاش شده است تا فرآیند ecap در شرایط عملیات محلولی انجام شود و تأثیر آن بر روی پیرسازی بعدی و خواص مکانیکی حاصل بررسی شود. نتایج نشان داد با ترکیب فرآیند ecap در دمای محیط و در شرایط عملیات محلولی با پیرسازی، می توان در کمترین زمان پیرسازی به استحکام قابل توجهی دست یافت. از سوی دیگر به منظور انجام موفقیت آمیز ecap بدون رخ دادن هرگونه ترک و شکست در ماده، لازم است زمان بین آبدهی و ecap کمتر از زمان بحرانی باشد که این زمان بحرانی با استفاده از آزمایش های کشش تعیین شد.

مطالعه سه بعدی ترکها در تجهیزات دوار ومخازن استوانه ای ساخته شده از مواد با رفتار مکانیکی تابعی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1390
  هادی اسکندری   محمد رحیم نامی

کاربردهای مهندسی گسترده ای برای تجهیزات دوار با سرعت بالا همچون توربینها، کمپرسورها و ژنراتورهادر صنایع می توان یافت. ترکهای سطحی از جمله عیوب متداول در این سیستم ها بوده که در نهایت منجر به واماندگی مجموعه می گردند. بر این اساس تحلیل تنشی ترکهای سطحی برای پیش بینی مطمئنی از نرخ های رشد ترک و مقاومت به شکست ضروری به نظر می رسد. بدلیل شرایط بارگذاری پیچیده ای که در سیستم های دوار وجود دارد، رخداد هر سه مود شکست در جبهه جلوی ترک محتمل است. در حالت کلی، غالب تحقیقات بر روی ترکهای سطحی در سیستم های دوار به کارهای دو بعدی معطوف شده و تلاش برای محاسبه پارامترهای مکانیک شکست در شرایط مود مرکب سه بعدی بسیار نادر بوده و در خصوص رشد سه بعدی ترک هیچ اطلاع جامعی یافت نمی شود. بنابراین به عنوان یک تلاش جدید و نوآوری، مساله تحلیل سه بعدی ترک در تجهیزات دوار از مهمترین اهداف این تحقیقمی باشد. این کار به مدل کردن سه بعدی رشد ترک در دیسک های دوار به کمک یک تکنیک عددی خودکار پرداخته و ضمن آن ضرایب تمرکز تنش به کمک روشهای سه بعدی المان محدود بر روی جبهه ترک محاسبه می شوند. نتایج این تحقیق می تواند مورد توجه محققان واقع گردد. امروزه، مواد با رفتار مکانیکی تابعی بواسطه محقق نمودن امکان دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب، با اقبال فراوانی در کاربردهای مهندسی مواجه شده اند. در مسایل مربوط به ترک برای مواد با خواص مکانیکی تابعی با شرایط بارگذاری و هندسی کلی، ابزار شبیه سازی عددی دقیق و کارایی برای حل معادلات دیفرانسیل پاره ای بسیار پیچیده ریاضی حاکم مورد نیاز می باشد. مدل سازی سه بعدی کامپوزیت های ترک دار با رفتار تابعی نیازمند کدنویسی و اصلاح خواص مادی المان ها بوده که این امر سبب پیچیدگی مدل های سه بعدی می گردد. متاسفانه به رغم کاربردهای گسترده این مواد، تلاشهای گزارش شده محققان در خصوص این مواد چندان رضایت بخش نبوده است. در این راستا، تحقیقات سه بعدی بر روی ضرایب تمرکز تنش در استوانه ها از جنس مواد با خواص مکانیکی تابعی، از دیگر تلاش های انجام گرفته در این تحقیق می باشد.تاثیر تدریجی بودن خواص بر روی مقادیر ضریب تمرکز تنش در استوانه های ساخته شده از مواد با رفتار تابعی نیز از موارد قابل توجه در این تحقیق است.

بررسی تئوری و عملی فرآیند اتصال نوردی تسمه های چند لایه با استفاده از روش المان محدود
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1391
  عباس رضایی گنجه   حبیب دانش منش

در تحقیق حاضر فرآیند جوشکاری سرد نوردی تسمه های دو لایه غیر همجنس فولاد/آلومینیوم و همچنین تسمه های همجنس آلومینیوم/آلومینیوم به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار abaqus، شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. در این میان در فرآیند نورد تسمه های دو لایه فولاد/آلومینیوم، نقش برخی از عوامل تأثیر گذار بر استحکام پیوند تشکیل شده بین لایه ها از جمله میزان تغییر شکل کل تسمه، ضخامت اولیه کل تسمه، نسبت تنش تسلیم لایه ها و نسبت ضخامت لایه ها مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر این میزان تغییر شکل هر یک از دو لایه فولاد و آلومینیوم، ضمن فرآیند نورد دو لایه های فولاد/آلومینیوم نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه استحکام پیوند تسمه های دو لایه آلومینیوم/آلومینیوم تولید شده به روش جوشکاری سرد نوردی، توسط آنالیز المان محدود بررسی شده است. در نهایت دقت و صحت نتایج حاصل از شبیه سازی های انجام گرفته توسط نرم افزار abaqus با مقایسه نتایج حاصل از آنالیز المان محدود و نتایج آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا تطابق قابل قبول نتایج تئوری و عملی، نشان از دقت مناسب آنالیز المان محدود در تحلیل فرآیند جوشکاری سرد نوردی دارد.

ساماندهی محورهای رودخانه ای درونشهری(نمونه موردی : زرینه رود در شهر میاندوآب)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده علوم انسانی و اجتماعی 1391
  رامین ابراهیمی   رسول قربانی

بیشتر شهرهای آباد جهان در کنار رودخانه ها احداث شده اند. رودخانه های درونشهری در صورت مدیریت و ساماندهی یک امتیاز برای شهرها و عامل توسعه آنها به شمار می روند. ساماندهی رودخانه های شهری دارای جنبه های مختلفی مانند : مدیریت و کنترل سیلاب، زیبا سازی منظر شهری، ایجاد اماکن تفریحی و توریستی در سواحل آنها، حفاظت از بستر و حریم رودخانه و جنبه زیست محیطی است. رودخانه زرینه رود به عنوان طویل ترین و پر آب ترین رودخانه حوضه دریاچه ارومیه با مسیری از جنوب به شمال، مسیر ??? کیلومتری را طی کرده و با عبور از مرکز شهر میاندوآب شهر را به دو قسمت غربی و شرقی تقسیم کرده و چهره ویژه ایی به شهر داده است. این رودخانه هم اکنون با مشکلات متعددی از جمله: مشکلات زیست محیطی، ورود انواع آلاینده ها به داخل آن، منظر نامناسب و نازیبای سواحل و بستر آن، برداشت بی رویه شن و ماسه از بستر و بطور کلی با عدم ساماندهی روبرو است. بررسی ظرفیت و توانهای بالقوه این رودخانه نیاز به ساماندهی و مدیریت بهینه این رودخانه را آشکار می کند. از اهداف اصلی این تحقیق بررسی و شناخت مشکلات و تهدیدهایی که این رودخانه با آن مواجه است، بوده است. همچنین شناسایی پتانسیل های این رودخانه در زمینه زیبا سازی منظر و گسترش انواع اماکن تفریحی و توریستی از اهداف دیگر این تحقیق بوده است. نوع روش در این تحقیق، روش توصیفی و تحلیلی است. پرسش نامه ایی به روش لیکرت طراحی شد و در بین مردم، مسئولان و کارشناسان توزیع شد، نتایج آن با استفاده از مدل sowtمورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها حاکی از آلوده بودن آب رودخانه و وجود ظرفیت و پتانسیل مناسب این رودخانه در زمینه زیبا سازی منظر و گسترش انواع اماکن تفریحی و توریستی در محور این رودخانه می باشد. در این راستا می توان به ایجاد مجتمع های تفریحی و توریستی از قبیل سبزراهها، سایت های قایق سواری، شنا، ماهی گیری، احداث انواع پارک ها و فضای سبز و زیبا سازی و نورپردازی پل ها و ... اقدام نمود. کلمات کلیدی : رودخانه ؛ ساماندهی، زرینه رود، منظر شهری- شهر میاندوآب

شبیه سازی وتحلیل المان محدود فشرده سازی پودرهای فلزی توسط فرآیند اکستروژن مستقیم
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مواد 1391
  رضا حسینی فر   رامین ابراهیمی

توزیع یکنواخت چگالی در قطعات متالورژی پودر از اهمیت زیادی برخوردار است. فشرده سازی پودر از طریق اکستروژن در دمای اتاق بر خلاف روشهای معمول فشردن یک طرفه و دو طرفه، امکان تولید محصولات با چگالی بالا و توزیع یکنواخت را فراهم می کند. در این تحقیق شبیه سازی اجزای محدود فرایند اکستروژن پودر فلزهای آلومینیوم و مس توسط نرم افزار آباکوس انجام پذیرفت. به منظور بیان رفتار پودر فلز از مدل گارسون-?تورگارد برای مواد متخلخل که درون نرم افزار آباکوس موجود است استفاده گردید. پارامتر q_1 مورد نیاز برای استفاده از این مدل برابر 385/1 و 209/1 به ترتیب برای آلومینیوم و مس به دست آمد. تاثیر فشار هیدروستاتیک بر چگالی محصول مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهند که دستیابی به چگالی نزدیک به چگالی تئوری در فشرده سازی پودر به روش اکستروژن مستقیم امکان پذیر است. مقایسه این نتایج با کار آزمایشگاهی تطابق خوبی را نشان می دهد.

ساخت و بررسی خواص نانوکامپوزیت آلومینیوم/ نانو اکسید سیلیسیم به روش اتصال نوردی تجمعی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1391
  مهدی کدخدایی   بابک هاشمی

در تحقیق حاضر نانوکامپوزیت ‏al/nanosilica با استفاده از ورق های آلیاژ آلومینیوم 1050 و نانوذرات سیلیکا، توسط فرآیند اتصال نوردی تجمعی (‏arb‏) تولید گردید. در این روش، پس از آماده ‏سازی سطحی ورقه های آلیاژ آلومینیوم، نانوذرات سیلیکا با درصدهای وزنی معین (%2-5/0) در بین لایه های مذکور توزیع ‏و فرآیند نورد تا 8 سیکل بر روی لایه ها تکرار شد. سپس برخی خواص فیزیکی، مکانیکی، تریبولوژیکی، خوردگی، تغییرات توپوگرافیک نانوساختارحاصله و آنالیز شکست نانوکامپوزیتهای تولیدی در پاسهای ‏مختلف فرآیند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی های مکانیکی، حاکی از افزایش ‏محسوس استحکام کشش نهایی پس از اعمال کرنش دهی پلاستیک شدید در هر پاس بوده و همانند ‏نتایج حاصل از آزمایشات تریبولوژیکی، خوردگی و ریزسختی، بهبود محسوسی در خواص فوق مشاهده گردید. ‏

تاثیر فرایند تناوبی گسترش_روزن رانی بر ریزساختار و خصوصیات مکانیکی الیاژ الومینیومa-???
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1391
  محمدرضا حاتمی   رامین ابراهیمی

هدف از انتخاب دو روش یاد شده، بررسی اثر حالت های مختلف اعمال کرنش برشی بوده است بطوری که از فرایند پرس کاری در کانال های هم مقطع زاویه دار جهت اعمال کرنش برشی ساده و از فرایند تناوبی انبساط –روزنه رانی در حالت ایده آل جهت اعمال کرنش برشی خالص استفاده شده است. نتایج بررسی های ریز ساختاری نشان داد که حالت تغییر فرم برشی ساده بطور موثرتری می تواند موجب شکستن و توزیع رسوبات سیلیسیم در زمینه آلومینیم گردد. همچنین آزمایش های مکانیکی نیز نشان داد که حالت تغییر فرم برشی ساده باعث ایجاد استحکام کششی، تنش تسلیم فشاری، سختی و درصد ازدیاد طول نسبتاً بیشتری در مقایسه با حالت تغییر فرم برشی خالص می شود. لازم به ذکر است که به منظور بررسی توزیع کرنش در فرایند تناوبی انبساط-روزنه رانی در دو حالت بهینه و غیر بهینه از آنالیز المان محدود استفاده شد. این توزیع کرنش با نتایج آزمایش سختی تطابق بسیار خوبی داشت.

بررسی خواص مکانیکی کامپوزیت زیست سازگار پلی متیل متاکریلات – هیدروکسی آپاتیت
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی موادو متالورژی 1391
  مریم فرجام فر   محمد ابراهیم بحرالعلوم

کامپوزیت‏های پلیمری بطور همگام با فلزات، می‏توانند برای ساخت کاشتنی‏های ارتوپدی مانند ساخت مفاصل مصنوعی، صفحات ثابت‏کننده شکستگی‏های استخوان و یا پروتزهای زانو، مورد استفاده قرار گیرند. پلی متیل متاکریلات (pmma) پلیمر بسیار پرمصرفی است که به عنوان سمنت استخوانی و برای ثابت نگه داشتن ایمپلنت‏های ارتوپدی به اسکلت به کار گرفته می‏شود. به علت محدود بودن خواص مکانیکی آن و ضعیف بودن سازگاری آن با استخوان، تحقیقات متعددی بر روی کامپوزیت زمینه pmma تقویت شده با هیدروکسی آپاتیت (ha) که یکی از متداول‏ترین کامپوزیت‏های مورد استفاده در کرانیوپلاستی می‏باشد، صورت گرفته است. در تحقیق حاضر برای بررسی خواص مکانیکی و حرارتی کامپوزیت زیست سازگار pmma/ha، نمونه های کامپوزیتی با درصد های وزنی0، 5، 10 و 15 ازha تهیه شد. برای تهیه این کامپوزیت‏ها از ha بدست آمده از روش خاکستر استخوان، که در تحقیقات گذشته کمتر مورد توجه قرار گرفته بود، استفاده شد. برای بررسی اثر ha حاضر بر روی خواص مکانیکی، روند تغییر شکل و مکانیزم شکست و همچنین رفتارهای حرارتی pmma، آزمون‏ : کشش با نرخ کرنش‏های متفاوت، ارزیابی میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی(sem ) و ارزیابی حرارتی با استفاده ازtga و dsc بر روی نمونه‏ها انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد که افزودن ha به پلیمر مذکور و همچنین افزایش درصد وزنی آن، باعث کاهش استحکام کششی، کاهش مدول کششی و کاهش در میزان چقرمگی در نمونه‏ها شد. افزایش درصد ha همچنین باعث افزایش حساسیت نمونه‏ها به نرخ کرنش شد. مقدار انرژی فعال‏سازی (?h) لازم جهت نوسان زنجیره‏ها و همچنین حجم فعال زنجیره‏ها (v*) در آزمون کشش، با افزایش در صد وزنی ha کاهش یافت. مکانیزم شکست pmma در آزمون کشش کریزینگ بود که کامپوزیت کردن این پلیمر با ha و همچنین افزودن درصد وزنی ha باعث کم شدن چگالی کریزها و متمرکز شدن آنها در اطراف ذرات ha شد اما در کل نوع مکانیزم شکست را تغییر نداد. افزودن ha به pmmaهمچنین باعث افزایش مقاومت حرارتی و افزایش دمای شروع تخریب در pmma شد.

مدل سازی ریاضی فرآیندهای بازیابی و تبلور مجدد پویا در آلیاژهای فلزی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1391
  احسان شفیعی لیراوی نژاد   رامین ابراهیمی

در این پژوهش با علم به منابع موجود روابطی جدید برای پیش بینی منحنی های تنش- کرنش ارائه شده است. بر این اساس سه مدل برای پیش بینی رفتار سیلان ماده در دمای بالا در شرایطی که تبلور مجدد دینامیکی فرآیند غالب است ارائه شد به نحوی که مدل ترکیبی قابلیت پیش بینی منحنی های سیلان را در رنج وسیعی از کرنش داراست و مدل های تخمین غیر خطی ساده و کامل توانایی پیش بینی تنش سیلان تا کرنش پیک را دارند. مدل ترکیبی بوده شامل دو رابطه می باشد به طوری که یکی از روابط تنش سیلان را قبل از کرنش بحرانی و دیگری تنش سیلان را در محدوده کرنش های بزرگتر از کرنش بحرانی پیش بینی می نماید. برای بررسی صحت روابط ارائه شده از نمودارهای تنش- کرنش فولاد ti-if که همگی نشانگر وقوع تبلور مجدد دینامیکی تک پیک هستند استفاده شد. آنالیز خطای اندازه گیری شده در پیش بینی تنش سیلان برای هر 3 مدل در دماهای 1000، 1050 و 1100 درجه سانتی گراد و نرخ کرنش ثابت مبین این موضوع است که همه مدل ها تطابق بسیار خوبی را با اطلاعات تجربی از خود نشان می دهند. مقایسه نتایج حاصل از دو مدل مربوط به پیش بینی تنش سیلان تا کرنش پیک با روابط پیشین از جمله رابطه مک کوئین و مدل صلح جو به عنوان آخرین مدل ارائه شده در این زمینه مشخص می کند که هر 2 مدل ارائه شده دقت بیشتری را نسبت به مدل های پیشین از خود نشان می دهند. لازم به ذکر است که برخلاف مدل های پیشین هیچ کدام از روابط ارائه شده در این تحقیق دارای ثابتی بدون معنا و مفهوم متالورژیکی و مکانیکی نیستند.

ساخت و بررسی اثر میزان ذرات تقویت کننده بر رفتار خوردگی نانو کامپوزیت al/sic
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1392
  سید رضا جعفرپور رضائی   محمود پاکشیر

در این پژوهش، تأثیر حضور ذرات ذرات تقویت کننده بر روی خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و خوردگی تحت تنش کامپوزیت و نانوکامپوزیت al/sic مورد بررسی قرار گرفته است. پودر کامپوزیتی و نانوکامپوزیتی al/sic با درصدهای وزنی مختلف فاز تقویت کننده (0، 2، 5/2 و 5 درصد وزنی) به روش آسیاب مکانیکی تهیه شد و پس از آن پودر حاصله برای رسیدن به شکل نهایی پرس سرد و پس از آن نمونه پرس شده تحت فرآیند اکسترود گرم قرار گرفت. آزمایش ها خواص مکانیکی نشان از افزایش سختی و استحکام با افزایش ذرات تقویت کننده در زمینه آلومینیومی داشت، که این بهبود در خواص مکانیکی در نانو کامپوزیتها نسبت به کامپوزیتها بیشتر بوده است. آزمونهای الکتروشیمیایی که در محیط آب دریا انجام گرفت نشان داد که نرخ خوردگی در کامپوزیتها و نانوکامپوزیتها بیشتر از نرخ خوردگی در زمینه یکپارچه است. با افزایش میزان ذرات تقویت کننده تمایل به خوردگی حفره ای بیشتر شده است. همچنین آزمایش ها خوردگی تحت تنش نشان داد که با افزایش میزان ذرات تقویت کننده، حساسیت به خوردگی تحت تنش افزایش می یابد که میزان این حساسیت برای کامپوزیت al/sic نسبت به نانو کامپوزیتها بیشتر است.

ساخت و بررسی رفتار مکانیکی ورق با اندازه دانه دوگانه تولید شده به روش اتصال نورد تجمعی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1393
  رضا حسینی   رامین ابراهیمی

چکیده ساخت و بررسی رفتار مکانیکی ورق با اندازه دانۀ دوگانه تولید شده به روش اتصال نورد تجمعی به کوشش سید رضا حسینی در تحقیق حاضر برای تولید ماده¬ای با اندازه دانه دوگانه، تسمه¬هایی با ترکیب شیمیایی یکسان اما پیشینه¬ی کرنشی متفاوت با موفقیت به هم متصل شدند. برای تولید تسمه¬هایی که لایه¬های مختلف آن تحت کرنش¬های متفاوتی قرار گرفته¬اند (scs)، از فرآیند اتصال نورد تجمعی استفاده شد. نمونه¬های scs تولید شده، مقادیر استحکام بالایی در آزمایش ها از خود نشان دادند و همچنین این نمونه¬ها در مقایسه با تسمه¬هایی که برای تولید ورق¬هایی با لایه¬هایی با کرنش یکسان، تحت فرآیند اتصال نورد تجمعی(arb) قرار گرفته بودند، درصد ازدیاد طول بیشتری از خود نشان دادند. مقایسه نمونه¬های scs و arb نشان داد که به ازای کاهش ناچیزی در استحکام نمونه¬های scs، شکل پذیری آن¬ها افزایش چشمگیری داشته¬ است که به دلیل حضور لایه¬های نرم¬تر در کنار لایه-های مستحکم¬تر می¬باشد. همچنین یک میل افزایشی در میزان سختی در راستای ضخامت نمونه-های scs مشاهده شد که به دلیل وجود لایه¬هایی با کرنش¬های مختلف بود. واژه¬های کلیدی: ساختار با اندازه دانه دوگانه، اتصال نوردی تجمعی، رفتار مکانیکی، سختی، داکتیلیتی، پیشینه¬ی کرنشی.

بررسی رفتار دینامیکی فولاد twip توسط یک ماشین آزمایش پیچشی با نرخ کرنش بالا
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1393
  علی خسروی فرد   رامین ابراهیمی

در این رساله، رفتار مکانیکی گروه های نوینی از فولادهای مستحکم پیشرفته موسوم به فولادهای twip و trip مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور، سه فولاد پر منگنز (بیش از 20 درصد وزنی)، با غلظت های متفاوت کربن (07/0، 16/0 و 49/0 %)، به ترتیب با نامهای متعارف lc، mc و hc ریخته گری شد. ریزساختار فولاد کم کربن (07/0 %) در دمای اتاق، شامل دو فاز آستنیت و مارتنزیت اپسیلون بود. لیکن، دو فولاد دیگر (16/0 و 49/0%)، دارای ریزساختار کاملاً آستنیتی بودند. با توجه به اینکه رفتار ترمومکانیکی فولادهای مذکور، در مرحله تولید از اهمیت بالایی برخوردار است، رفتار تغییر شکل گرم این فولادها، در حالت ریختگی، برای نخستین بار مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های فشار گرم، در دماهای مختلف (900، 1000 و 1100 درجه سانتیگراد) و نرخ کرنش های متفاوت (01/0، 1/0، 1 و 10 بر ثانیه) با استفاده از یک دستگاه شبیه ساز ترمومکانیکی گلیبل انجام شد. نرم شدن فولاد پر کربن (hc)، در کرنش های بسیار کوچک آغاز شد. در برخی از آزمایش ها، نرم شدن فولاد مذکور تا پایان تغییر شکل (کرنش حقیقی 8/0)، ادامه یافت و حالت پایدار مشاهده نشد. مطالعات ریزساختاری، نشان دهنده وقوع تبلور مجدد دینامیکی در تمام آزمایش های فشاری انجام شده بر روی این فولاد بود. در مقابل، تغییر شکل گرم فولاد کم کربن (lc)، به ندرت با نرم شدن همراه بود. ریزساختار نمونه های تغییر شکل یافته این فولاد، نشان داد که در دانه های تبلور مجدد یافته بسیار کوچک، تشکیل فاز مارتنزیت، متوقف گردید. به منظور مطالعه رفتار مکانیکی فولاد های مذکور در نرخ کرنش های بالا، یک ماشین آزمایش پیچشی با نرخ کرنش بالا، برای نخستین بار در کشور طراحی و ساخته شد. مبنای عملکرد دستگاه، بر پایه تکنیک میله های هاپکینسون استوار است. مقادیر تنش – کرنش اعمال شده به نمونه آزمایش، با اندازه گیری پالس های کرنش الاستیک در میله های موسوم به ورودی و خروجی محاسبه می گردد. نگهدارنده های دستگاه، به گونه ای طراحی شد که امواج پیچشی در زمانی بسیار کوتاه (حدود 50 میکروثانیه) تولید شده و انتشار آنها در میله های دستگاه، نیز قابل کنترل باشد. دستگاه مذکور، قابلیت آزمایش مواد در محدوده نرخ کرنش چند صد تا چند هزار بر ثانیه را داراست. هر سه فولاد، با استفاده از دستگاه ساخته شده، در محدوده نرخ کرنش حدود 500 تا 1800 بر ثانیه، مورد آزمایش تغییر شکل دینامیکی قرار گرفتند. مطابق انتظار، با افزایش نرخ کرنش از شرایط شبه استاتیک تا نرخ کرنش حدود 500 بر ثانیه، مقادیر تنش سیلان هر سه فولاد افزایش یافت. در محدوده نرخ کرنش های بیش از 500 بر ثانیه، با افزایش نرخ کرنش، تنش سیلان فولادهای mc و hc، کماکان سیر صعودی داشت. لیکن، با افزایش نرخ کرنش در این محدوده، ، تنش های سیلان فولاد lc، اندکی کاهش یافت. همچنین، تأثیر تغییر شکل شبه استاتیک اعمال شده به فولادها، بر روی رفتار تغییر شکل دینامیکی بعدی آنها نیز مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که تنش سیلان فولاد های مورد مطالعه در آزمایش های نرخ کرنش بالا، به مثبت یا منفی بودن کرنش شبه استاتیک قبلی نیز وابسته است. رفتار تغییر شکل دینامیکی فولادها، به روش المان محدود نیز مطالعه شد. تحلیل های میدان کوپله (مکانیکی – حرارتی) به وسیله نرم افزار انسیس انجام گردید. با استفاده از تحلیل های مذکور، تأثیر هندسه نمونه آزمایش بر توزیع کرنش و افزایش دمای بی دررو در نمونه های پیچشی، برای نخستین بار مورد بررسی قرار گرفت. بر این مبنا، تأثیر افزایش دمای بی دررو بر انرژی نقص چیده شدن و مکانیزم غالب تغییر شکل پلاستیک در فولادهای مورد مطالعه، بررسی گردید. مشخص شد که به دلیل افزایش دمای بی دررو در حین تغییر شکل دینامیکی، مکانیزم غالب تغییر شکل پلاستیک فولادهای hc و lc تغییر می یابد. اما، در مورد فولاد متوسط کربن (mc)، مکانیزم غالب تغییر شکل پلاستیک در کل محدوده نرخ کرنش آزمایش شده، تشکیل دوقلویی های مکانیکی بود. رفتار مکانیکی این فولاد در نرخ کرنش های مختلف، بر یک مدل پدیده شناختی با مبنای فیزیکی منطبق گردید. مدل مذکور، قابلیت پیش بینی تنش های سیلان و کارسختی بالای فولاد در محدوده نرخ کرنش آزمایش شده را دارا بود.

آنالیز اجزای محدود آزمون فشار با نمونه ی سنجه دار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مواد 1393
  امیر سینایی   محمد محسن مشکسار

آنالیز اجزای محدود آزمون فشار با نمونه ی سنجه دار کارپذیری فلزات نقش عمده ای در فرآیندهای شکل دهی بازی می کند. به دلیل ماهیت پیچیده ی کارپذیری، نمی توان آن را تنها با یک آزمون خاص مورد ارزیابی قرار داد. به همین دلیل، تعداد زیادی آزمون جهت بررسی این پارامتر به وجود آمده است. در تحقیق حاضر با انجام شبیه سازی رایانه ای بر روی یکی از آزمون های ویژه ی کارپذیری به نام آزمون فشار با نمونه ی سنجه دار در دماها و نرخ کرنش های متفاوت، معادلات اساسی شارش داغ بر پایه ی سینوس هایپربولیک و روش های گوناگون تعیین محدوده ی امن کارپذیری داغ بر اساس سه مدل پارامتر آلفا، مدل دینامیکی مواد و درصد حجم سنجه ی پخش شده ، تشریح گردید. همچنین ریزساختار نهایی نمونه ی تبلور مجدد یافته با استفاده از مدل cellular automata شبیه سازی شد. لازم به گفتن است که برای این منظور، از آلیاژ آلومینیوم 6061 به عنوان ماده ی مدل و نرم افزار اجزای محدود deform-2d استفاده شد. در رهیافت دیگر این تحقیق، با استفاده از افزایش دمای رخ داده در ناحیه ی سنجه ی نمونه به دلیل تغییر شکل پلاستیک، فاکتور آدیاباتیک افزایش دما برای نرخ کرنش های متفاوت فرموله شد. در نهایت نیز با تغییر نسبت ارتفاع به قطر ناحیه ی سنجه، مسیرهای کرنشی و خط حد شکست در دماهای مختلف برای این آلیاژ رسم گردید. واژگان کلیدی: کارپذیری، آزمون فشار با نمونه ی سنجه دار، آنالیز اجزای محدود، معادلات اساسی، خط حد شکست

استفاده از براده های فسفر برنز در تولید کامپوزیت فسفر برنز-آلومینیوم به روش اکستروژن گرم
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مواد 1393
  مجید حسینی   محمد حسین پایدار

هدف از این تحقیق، بازیابی براده های فسفر برنز به روش اکستروژن گرم و با استفاده از پودر آلومینیوم به عنوان چسب و عامل گیرنده می باشد. نسبت های مختلف از براده فسفر برنز و پودر آلومینیوم استفاده شد و طی یک فرآیند اکستروژن گرم قطعه ی بازیافت شده، در حالت های مختلف تولید شد. هدف اصلی رسیدن به دانسیته ای بسیار نزدیک به دانسیته تئوری و همچنین بهترین خواص فیزیکی و مکانیکی بود، از این رو پارامترهای موثر همچون دما و سرعت اکستروژن، نسبت ترکیب و اندازه ی براده ی فسفربرنز مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد، نسبت ترکیب موثرترین پارامتر در فرآیند است و موفقیت آمیز بودن فرآیند بشدت به این پارامتر وابسته است. بازه دمای اکستروژن کوچک بود و همچنین، سرعت اکستروژن برروی تخلخل، شکست ذرات و ناهمگنی براده ها تاثیر می گذارد. در نهایت با انتخاب نسبت براده و پودر با ابعاد مناسب، امکان بازیافت براده فسفربرنز با خواص مناسب امکان پذیر و قابل دستیابی است.

بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت سطحی بین فلزی al/al - fe تولید شده توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1393
  محمد مهدی اصفهانی   حبیب دانش منش

در تحقیق حاضر به منظور تولید و بررسی نانو کامپوزیت سطحی بین فلزی al/6 vol% fe از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی استفاده شده است. در این راستا فلز زمینه مورد استفاده آلومینیوم 1050 و ذرات تقویت کننده ذرات آهن در ابعاد میکرون می باشد. پارامتر های در نظر گرفته شده در این تحقیق شامل سرعت چرخشی، سرعت خطی و تعداد پاس می باشد.

بررسی شکست و آنالیز تنشی انشعابات کوچک واحد لخته ‏گیر پالایشگاه گاز
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1393
  فاطمه السادات موسوی شیرازی   رامین ابراهیمی

در این نوشتار به بررسی علل شکست و آنالیز تنشی یک انشعاب کوچک "2 در واحد لخته گیر ورودی پالایشگاه گاز پرداخته شده است. این انشعاب "2 نزدیک یک لولۀ "6 که خود از یکی از انگشتی های "30 واحد لخته گیر منشعب شده، قرار دارد. هر چند اتصالات با سایز پایین به علت قطر کم قابلیت تحمل بیشتری در برابر فشار سیال دارند، اما در عین حال به همین علت یعنی قطر کم دارای ممان اینرسی کمتری خواهند بود که قابلیت تحمل آنها را در برابر ممان خمشی به شدت کاهش می دهد. لذا روی‏هم‏رفته این اتصالات از نقاط ضعف محسوب شده مگر آنکه دارای قابلیت انعطاف پذیری قابل قبولی باشند. بررسی های به عمل آمده نشان می دهد که مهمترین علل آسیب، عدول کردن تنش انبساطی از حد مجاز کد طراحی یعنی asme b31.3 بوده است. از عوامل دیگر مؤثر در شکست، کارکرد موقتی در درجه حرارتهای پایین به علت نشت فلنج در اثر ممان‏های بالای اعمالی و اخذ گرمای نهان تبخیر میعانات گازی از اتصالات مجاور به فلنج و افت دمای شدید این اتصالات و به تبع آن کاهش چقرمگی می باشد. علاوه بر آن ، تنش های پسماند جوشکاری و تنش های پسماند ناشی از نصب با اعمال نیروی اضافی به علت جفت نشدن سوراخ‏های فلنج ها هم در این شکست بی تأثیر نبوده‏اند. همانند بسیاری از شکست های تجهیزات جوشی، نقطۀ شروع تخریب از پنجۀ جوش اتصال ولدولت به فلنج بوده است. نتایج تحقیق نشان داده است که با افزایش انعطاف‏پذیری لوله‏ها و اتصالات آنان توسط افزایش پیچ و خم‏های مسیر، انبساط حرارتی در سیستم آزاد گشته و تنش‏های حاصله در سیستم به طور چشمگیری کاهش خواهند یافت.

اثر همزمان نانو ذرات sio2 و tio2 روی رفتار فیزیکی، مکانیکی و حرارتی بیسفنول a قابل کاربرد در مواد دندانی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مواد 1393
  علی کمالی   سید مجتبی زبرجد

دندان همواره به عنوان یکی از مهمترین ارگان‏های بدن شناخته می‏شود؛ به طوریکه حفظ و حراست از آن به عنوان یک موضوع جدی همیشه مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مشکلاتی که بشر امروز با آن روبروست، معضل پوسیدگی دندان می‏باشد که در اشکال مختلفی ظاهر می‏شوند. بدین ترتیب محققان در طول تاریخ تلاش کرده‏اند تا با استفاده از مواد مختلف به ترمیم نقص‏های به وجود آمده در دندان بپردازند که در این میان می‏توان به کامپوزیت دندانی اشاره کرد. یکی از موادی که در راستای ساخته کامپوزیت دندانی به کار گرفته می‏شود، مشتقات بیسفنول a می‏باشد که نقش زمینه را بازی می‏کند. این مواد پلیمری که اغلب توانایی پخت نوری را دارا هستند، می‏توانند به عنوان زمینه‏ای مناسب جهت ورود تقویت‏کننده‏های سرامیکی عمل کنند. در این تحقیق نیز تلاش شده است تا با استفاده از اضافه کردن نانوذرات اکسید تیتانیوم (با نسبت 0، 5/0 و 1 درصد وزنی) به یک کامپوزیت دندانی تجاری خواص فیزیکی و مکانیکی آن مورد مطالعه قرار گیرد که شامل طیف‏سنجی فروسرخ، آزمون‏های مکانیکی و آزمون حرارتی می‏شد. طیف‏سنجی فروسرخ حضور اکسید سیلیسیوم، اکسید تیتانیوم و همچنین پیوند مناسب آن را با زمینه تأیید کرد. بررسی‏های مکانیکی نشان داد که حضور نانوذرات اکسید تیتانیوم در کامپوزیت دندانی باعث افزایش استحکام کششی از 25 به 41 مگاپاسکال و استحکام شکست فشاری از 180 به 210 مگاپاسکال می‏شود. همچنین آزمون ضربه نشان داد که حضور نانوذرات اکسید تیتانیوم منجر به کاهش انرژی شکست از8.17 به 7.35 کیلوژول بر متر و در نتیجه تردتر شدن ساختار می‏شود که آزمون dma نیز این امر را تصدیق کرد. یکی از موارد دیگر که مورد بررسی قرار گرفت، تأثیر حرارت بر تخریب ساختار کامپوزیت با استفاده از آزمون حرارتی گراویمتری بود. این بررسی نشان داد که حضور نانوزذات اکسید تیتانیوم منجر به کاهش دمای تخریب می‏شوند و بازه‏ی تخریب را گسترده‏تر می‏کنند. در نهایت امر می‏توان نتیجه‏گیری کرد که حضور نانوذرات اکسید تیتانیوم به طور نسبی به بهبود خواص کامپوزیت دندانی کمک کرده است.

ساخت و بررسی خواص ورقهای نانوساختار آلومینیوم بوسیله فرآیند اتصال نوردی تجمعی (arb)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1386
  مهدی ایزدجو   کمال جانقربان

چکیده ندارد.

ساخت کامپوزیت نانولایه مس-نیوبیوم به روش پرس و نورد متوالی و بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1387
  حامد شکورشهابی   رامین ابراهیمی

چکیده ندارد.

بررسی پارامترهای مکانیک شکست در کلکتور مولد بخار نیروگاه اتمی wwer-1000
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1387
  حسن گودرزدشتی   بابک هاشمی

چکیده ندارد.