پیاده سازی عددی یک مدل برای نرخ کرنش های بالا به منظور شبیه سازی فرایند اسپری سرد

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک
  • نویسنده سعید رحمتی
  • استاد راهنما عباس قایی احمد رضاییان
  • تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
  • سال انتشار 1392
چکیده

اسپری سرد یک فرآیند نسبتا جدید است که از آن برای پوشش دهی و ساخت قطعات جدید استفاده می شود. در این فرآیند ذره های پودر در دمای پایین به سمت زیرلایه یا لایه قبلی پرتاب می شود. به دلیل سرعت بالا در این فرآیند، ذره ها در لحظه ی برخورد دارای انرژی جنبشی بسیار زیادی هستند که پس از برخورد باعث ایجاد تغییر شکل زیاد در ذره ها و زیرلایه شده و در نهایت سبب ایجاد پیوند های مولکولی محکمی بین ذره ها و زیرلایه می شود. همچنین به خاطر سرعت بالای ذره های پودر در زمان برخورد به زیرلایه، تغییر شکل ذره ها در نرخ کرنش های بسیار بالا (109 برثانیه) انجام می پذیرد. نرخ کرنش مذکور به نسبت فاصله از محل برخوردکاهش پیدا می کند. به همین دلیل نرخ کرنش در این فرایند از حدود 109 برثانیه تا صفر تغییر می کند که نشان می دهد این فرایند در محدوده ی وسیعی از نرخ کرنش ها انجام می پذیرد.به طور کلی مطالعات تجربی فرایندها بسیار هزینه بر می باشند. از این رو محققان تلاش می کنند تا راه های ساده تر و کم هزینه تری برای یافتن نتایج فرایند مورد نظر خود پیدا نمایند. یکی از این راه ها شبیه-سازی فرایندها می باشد. شناخت توانایی های فرآیند اسپری سرد در ساخت پوشش ها و قطعات جدید از مواد گوناگون نیز نیازمند آزمایش های هزینه بر و متعدد می باشد. به همین دلیل، تحقیقات بیشتر به منظور دست یابی به شبیه سازی صحیح این فرآیند لازم و ضروری به نظر می رسد.با وجود ناتوانی مدل جانسون-کوک در پیش بینی تنش سیلان در نرخ کرنش های بسیار بالای معمول در این فرآیند، مطالعات نشان می دهد که تمامی تحقیقات گذشته از این مدل در شبیه سازی این فرآیند استفاده کرده اند. بنابراین انتظار می-رود که با استفاده از یک مدل ماده مناسب تر برای نرخ کرنش های بسیار بالا بتوان دقت شبیه سازی های گذشته را بهبود بخشید. تا کنون مدل های ماده بسیاری برای پیش بینی رفتار ماده در نرخ کرنش های بالا ارائه شده اند. ولی بیشتر این مدل ها برای یک فرایند خاص ارائه شده و فقط در شبیه سازی آن فرایند جواب های قابل قبولی را ارائه می دهد. از این رو برای یافتن مدلی که بتواند فرآیند مورد نظر را شبیه سازی کند بایستی پیش بینی های آن مدل با آزمایش های تجربی مقایسه شده و درستی نتایج اثبات شود. به همین دلیل در این تحقیق، تمرکز بر اهمیت استفاده از مدل های ماده مختلف برای نرخ کرنش های بالا در شبیه سازی فرآیند اسپری سرد صورت گرفت. تعداد شش مدل ماده مناسب برای نرخ کرنش های بالا در نرم افزار آباکوس پیاده سازی و سپس با استفاده از آن ها فرآیند اسپری سرد برای فلز مس شبیه سازی شد. مقایسه نتایج نشان داد که مدل ماده انتخاب شده برای شبیه سازی، تاثیر بسیار زیادی در نحوه ی تغییر شکل ذره و زیرلایه می گذارد.لازم به ذکر است که شبیه سازی ها در نرم افزار آباکوس با دو روش انجام گرفت. روش اول استفاده از روش مرسوم المانهای لاگرانژی و روش دوم استفاده از هیدرودینامیک ذرات هموار می باشد. به طور کلی مقایسه نتایج حاصل از این دو روش نشان داد که نتایج هر دو روش تقریبا نزدیک است، با این تفاوت که روش هیدرودینامیک ذارت هموار دمای محل برخورد را کمی پایین تر از المان محدود پیش بینی نمود و از طرف دیگر به مقدار ناچیزی تغییر شکل بیشتر و نفوذ کمتری را نیز برای ذره نشان داد.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

اصلاح مدل انتقال جرم «نرخ معین» برای شبیه سازی عددی فرایند چگالش تماس مستقیم جت بخار در جریان آب

یکی از مدل‌های انتقال جرم در شبیه‌سازی عددی فرایند چگالش تماس مستقیم در پدیده‌ی تزریق بخار در جریان آب، مدل انتقال جرم نرخ معین است. اما این مدل انتقال جرم برای هر شبیه‌سازی نیازمند یک ضریب تجربی منحصر به فرد است. در این پژوهش، با توجه به نتایج موجود از پژوهش‌های تجربی محققین پیشین، با استفاده از شبیه‌سازی عددی پدیده در نرم‌افزار فلوئنت، تأثیر پارامترهای مختلف جریان آب و جریان بخار، شامل عدد ری...

متن کامل

مدل سازی عددی اغتشاش در جریان احتراقی اسپری دیزل با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

در موتورهای دیزل پاشش مستقیم امروزی، فرآیندهای اسپری و احتراق آن، از طریق اختلاط کنترل می‌شوند. در روش شبیه سازی گردابه‌های بزرگ به دلیل اینکه مقیاس‌های بزرگ جریان به طور مستقیم حل می‌شوند و مقیا سهای کوچک مدل می‌شوند، بنابراین اختلاط هوا و بخار سوخت به روش شبیه سازی گردابه‌های بزرگ بهتر پیش بینی می‌شود و در نتیجه قابلیت پیش بینی مشخصات جریان واکنشی افزایش می یابد. در این پژوهش اغتشاش در جریان ...

متن کامل

ارائه یک مدل تلفیقی از الگوریتم های شبیه سازی تبرید و الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی فرایند تولید خوراک دام

تحقیق حاضر به تعیین ترکیب بهینه عوامل موثر در تولید خوراک دام پرداخته است. خوراک دام ارتباط کاملا مستقیمی با سلامت دام دارد. با توجه به اینکه در این تحقیق از اطلاعات مسئله ای واقعی استفاده شده است نتایج آن می تواند قابل ملاحظه باشد. متدولوژی سطح پاسخ و فرایند طراحی آزمایشات به کمک هم می توانند بطور موثر در مدل سازی و بهبود سیستم تولید خوراک دام که بیش از یک عامل تاثیر گذار دارد به کار روند. بعد...

متن کامل

بررسی عددی و ارائه یک مدل ساختاری ترکیبی برای بتن تحت تاثیر بارگذاری با نرخ کرنش نسبتا بالا

  Abstract   Many concrete structures may be exposed to high rate dynamic loadings like impacts, explosions, etc. Thus, it is necessary to know the behavior of this material in order to predict the response of the structure. Understanding the response of concrete at high strain rates is a main factor both for a successful design of protective structures and reducing the damage of constructions....

متن کامل

توسعه یک مدل عددی جدید بر مبنای گالرکین ناپیوسته برای شبیه سازی تهاجم آب شور دریا به آبخوان های ساحلی

سابقه و هدف: آبخوان های ساحلی از مهم ترین منابع تامین آب شیرین در بسیاری از کشور های جهان، بخصوص در نواحی خشک و نیمه خشک به شمار می رود. بدلیل مجاورت و ارتباط آبخوان های ساحلی با آب شور دریا و تهدید ناشی از آلوده شدن آن ها بواسطه پیش روی آب شور، مدیریت و حفاظت این منابع آب شیرین ساحلی امری کاملاً ضروری است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر، توسعه یک مدل عددی جدید برای شبیه سای انتقال آلودگی در آبخوانه...

متن کامل

ارایه یک مدل خرابی ریزمکانیکی برای مواد شکننده تحت بارگذاری فشاری تک‌محوره با نرخ کرنش بالا

در دهه‌های اخیر مدل‌های خرابی پدیدارشناسانه برای مطالعه خرابی مواد سنگی توسط محققان متعددی به کار برده شده‌اند. بیشتر مدل‌های خرابی پدیدارشناسانه از اصول ترمودینامیک برگشت‌ناپذیر برای حل مساله استفاده می‌کنند. از آنجایی که در مدل‌های خرابی پدیدارشناسانه برای حل فرآیند خرابی در مواد شکننده فیزیک واقعی فرآیند خرابی در مواد شکننده چندان در نظر گرفته نمی‌شود، بنابراین مدل‌های خرابی ریزمکانیکی روش‌ه...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023