نام پژوهشگر: شکیب کتانی

شبیه سازی رفتار میکروساختار فولاد دوفازی تحت کشش
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1390
  شکیب کتانی   سعید ضیایی راد

تحقیق حاضر به بررسی رفتار فولادهای دوفازی می پردازد. فولادهای دوفازی که بیشتر در صنایع خودروسازی استفاده می شوند، اخیرا موضوع مطالعات فراوانی قرار گرفته اند. اکثر مطالعات با هدف بهبود خواص مکانیکی و ایجاد درکی از مکانیزم شکست این مواد صورت پذیرفته است. در مطالعه حاضر پیش بینی رفتار مکانیکی فولاد دوفازی در ابعاد میکرو بررسی شده است. به این منظور از آزمایش های تجربی و شبیه سازی میکرومکانیک استفاده شده است. در ابتدا فولاد دوفازی مورد نظر به روش عملیات حرارتی تولید شده و نتایج حاصل از آزمایش کشش و تصاویر از میکروساختار فولادی که دچار شکست شده، ارائه گردیده است. برای شبیه سازی میکرومکانیک از دو روش استفاده شده است به گونه ای که در روش اول مدلی متناظر با تصاویر میکروساختار فولاد و به کمک روش پردازش تصویر تولید می شود. در روش دوم مدلی تصادفی به کمک روش المان گسسته ارائه گردیده است. در این روش توزیع فازها و اندازه دانه ها متناظر با تصاویر گرفته شده از ریز ساختار می باشد و همچنین مرزدانه بر اساس درصد حضور در فولاد مدل می شود. در بخش بعدی با در نظر گرفتن مدل آسیب برای فاز نرم و مرزدانه ، شبیه سازی میکرومکانیک به روش اجزا محدود انجام گرفته است. در این قسمت سعی بر آن بوده است که پارامترهای مدل آسیب برای فولاد مورد تحقیق به روش کالیبراسیون محاسبه شود. در نهایت با استفاده از مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی، تحلیلی دقیق تر از مطالعات پیشین درباره مکانیزم ایجاد حفره و شروع آسیب در فولاد های دوفازی با در نظر گرفتن ساختار این مواد ارائه شده است. در این قسمت از اهمیت مرزدانه در پیش بینی رفتار ماده در زمانی که دچار شکست می شود، سخن به میان آمده است به گونه ای که جوانه زنی حفره ها در این منطقه اتفاق می افتد و در ادامه رشد حفره و اتصال آن ها به یکدیگر موجب زوال در ماده می شود. نتیجه این مطالعات به ایجاد درک جدیدی در تحلیل رفتار فولادهای دوفازی کمک می کند که در شاخه میکرومکانیک قابل گسترش است.. نتیجه این مطالعات به ایجاد درک جدیدی در تحلیل رفتار فولادهای دوفازی کمک می کند که در شاخه میکرومکانیک قابل گسترش است.