در این تحقیق به بررسی تجربی و عددی برهم کنش پدیده رچتینگ و خستگی برای فولاد های ck45 و ss316 در بارگذاری سیکلی تک محوری پرداخته شده است. بارگذاری ها شامل دو نوع تنش-کنترل و کرنش-کنترل می باشند. آزمایش های تنش-کنترل به صورت دو مرحله ای و آزمایش های کرنش-کنترل به صورت یک مرحله ای انجام شده اند. همچنین رفتار رچتینگ و رفتار نرم شوندگی سیکلی نیز به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته اند. در این مطالعه تأثیر پارامتر های دامنه تنش یا دامنه کرنش، تنش میانگین یا کرنش میانگین، نسبت تنش و تعداد سیکل پیش رچتینگ برای آزمایش های دو مرحله ای مورد بررسی قرار گرفته اند. آزمایش های تجربی توسط دستگاه سرو هیدرولیک اینسترون 8802 انجام گردیده اند. تحلیل های عددی توسط نرم افزار آباکوس، برای سه مدل سخت شوندگی سینماتیک خطی، ایزوتروپیک و مدل ترکیبی غیر خطی ایزوتروپیک/سینماتیک انجام شده و با نتایج تجربی مقایسه شده اند. برای فولاد ss316 به دلیل بارگذاری با مقدار زیاد در آزمایش خستگی نسبت به بارگذاری آزمایش پیش رچتینگ، با پدیده اضافه بار مواجه می باشیم که باعث افزایش عمر خستگی می شود و برای فولاد ck45 به دلیل بارگذاری با مقدار کم در آزمایش خستگی، تنها عامل موثر بر عمر خستگی رچتینگ بوجود آمده در مرحله آزمایش پیش رچتینگ می باشد که باعث کاهش عمر خستگی می گردد. در بارگذاری کرنش-کنترل برای نمونه های ck45 رفتار سیکلی متغییر با سیکل و دامنه تنش، به صورت سخت شونده و نرم شونده مشاهده گردید و برای نمونه هایss316 رفتار کاملاً نرم شونده مشاهده گردید. در این نوع بارگذاری برای هر دو نمونه افزایش دامنه کرنش باعث کاهش عمر خستگی می گردد. همچنین با استفاده از روش انرژی نیز مدل هایی جهت پیش بینی عمر خستگی در حالت کرنش-کنترل ارائه شده است. به طور کلی معلوم شد که عمر خستگی به طور چشم گیری متأثر از دامنه تنش و یا دامنه کرنش می باشد و تأثیر تنش میانگین و یا کرنش میانگین بر عمر خستگی اندک می باشد. همچنین در حل عددی توسط نرم افزار آباکوس مشخص شد که تنها مدل سخت شوندگی که قابلیت شبیه سازی صحیح رفتار رچتینگ را دارد، مدل سخت شوندگی ترکیبی غیر خطی ایزوتروپیک/سینماتیک می باشد و دو مدل سخت شوندگی سینماتیک خطی و ایزوتروپیک به تنهایی قادر به شبیه سازی رفتار رچتینگ نمی باشند.

اکسید تیتانیم به دلیل اثر فتوکاتالیستی به شکل پوشش ها و لایه های نازک در تولید سطوح خود تمیز شونده اهمیت بالایی دارد. شفافیت بالای لایه های نازک اکسید تیتانیم در طیف نور مرئی باعث شده این ماده برای ایجاد لایه خود تمیز شونده روی شیشه مناسب باشد. هدف از این پژوهش بررسی خواص و یافتن شرایط بهینه برای ایجاد لایه نازک اکسید تیتانیم به روش لایه نشانی اتمی ald می باشد. در ابتدا سامانه لایه نشانی اتمی طراحی و مونتاژ گردید. در مرحله بعد شرایط لایه نشانی بهینه سازی شدند و لایه های نازک با این شرایط سنتز شد. به منظور بررسی و یافتن شرایط بهینه لایه نازک، متغیرهای دما، تعداد سیکل و جنس زیرلایه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور لایه نشانی در دماهای 150 تا ?c300 انجام و تعداد 10تا60 سیکل لایه نشانی روی نمونه ها صورت گرفت. لایه های نازک روی سطح شیشه سیلیکاتی (سودالایم)، اکسید گرافن و ویفر سیلیکونی به وسیله سامانه لایه نشانی اتمی ایجاد شدند. توپوگرافی سطح و مقطع لایه نازک با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی(fesem) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور بررسی عنصری از (eds) بهره گیری شد. گاف انرژی و ضخامت سنجی به کمک طیف سنجی مرئی- فرابنفش صورت گرفت و به منظور مشخص کردن پیوندهای موجود در ساختار از (ftir) بهره گیری شد. از میکروسکوپ نیروی اتمی به منظور بررسی توپوگرافی سطحی و اندازه گیری میزان زبری سطح استفاده شد. برای اندازه گیری اثر فتوکالیتسی از آزمون تجزیه متیلن آبی و برای مقایسه ترشوندگی لایه های نازک از آزمون زاویه قطره استفاده گردید. نتایج fesem نشان داد که جنس زیر لایه بر مورفولوژی لایه های نازک تاثیرگذار است. همچنین آزمون eds نشان داد که لایه نازک، دارای تیتانیم، اکسیژن ومقدار جزئی کلر می باشد. بر اساس توپوگرافی لایه نازک مشخص شد که لایه ایجاد شده دارای زبری در حدود nm 1 در ناحیه ای به ابعاد ?m 1×1 بود. نتایج بدست آمده از طیف سنجی مرئی فرابنفش نشان داد که اندازه گاف انرژی برای نمونه های ایجاد شده بین ev 85/3 تا 58/3 متغیر بود. دمای لایه نشانی و تعداد سیکل با کاهش اندازه گاف انرژی رابطه مستقیم داشت در حالی که جنس زیر لایه بر گاف انرژی تاثیری نداشت. آزمون فتو کاتالیستی نشان داد که دمای لایه نشانی و جنس زیرلایه رابطه معنی داری با این خاصیت ندارد اما افزایش تعداد سیکل، اثر فتو کاتالیستی از 13% در 20 سیکل به 20% در 40 سیکل افزایش می یابد.