استفاده از مدل گرادیان کرنش در تغییر فرم بزرگ مواد نانو جهت بررسی موضعی شدن تغییر فرم
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک
- نویسنده امین زعمی
- استاد راهنما کیوان نارویی علی شکوه فر
- سال انتشار 1393
چکیده
امروزه مدل سازی رفتار مواد نانو تحت تغییر شکل از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این مدل سازی ها از طریق تحلیل رفتار الاستیک و پلاستیک آنها انجام می شود. اثرات ریز ساختارها از عللی هستند که باعث می شود تئوری کلاسیک مکانیک محیط های پیوسته قادر به انجام این مسایل نباشد. لذا برای بررسی رفتار یک سازه از جنس نانو ساختار احتیاج به استفاده از مدل هایی است که در آنها اثر اندازه در نظر گرفته شود. در این پایان نامه ابتدا روش های مطالعه تغییر شکل بررسی شده و در ادامه لزوم استفاده از تئوری های غیر موضعی و روش های ریاضی آن بیان می شود. از میان این تئوری ها و روش ها، یک روش مناسب توصیف و سپس به طور دقیق تر بررسی می گردد. این روش ها به طور کلی از روند محاسبات پلاستیسیته استفاده می نمایند که نحوه حل معادلات غیر خطی آن توضیح داده خواهد شد. پارامتر مقیاس اندازه از پارامتر های تاثیر گذار روش گرادیان کرنش است که نقش آن روی معادلات ساختاری مربوطه در این کار بررسی شد. یکی از اصلاحات اساسی صورت گرفته در اینجا جدا از بحث در مورد قسمت غیر موضعی، اصلاح محاسبه تنش در حالت کلی برای مسایل کرنش صفحه ای پلاستیسیته می باشد که نرم افزار آباکوس به درستی قادر به انجام آن نبود. در همین راستا با اصلاح این خطا از طریق تصحیح معادلات ریاضی محیط پیوسته، تصحیح محاسبه آن در کد نوشته شده نیز اعمال شد. برای محاسبه گرادیان کرنش، ابتدا گره های همسایه از طریق الگوریتم جستجو مشخص گردید و سپس بر اساس تعریف گرادیان بین گره مورد نظر و گره های مجاور، این مقدار به دست آمد. اولین نمونه مورد آزمایش، کشش و خمش برای صفحه ی فولادی بود که درستی کد نوشته شده در حالت کلاسیک را تایید نمود. سپس شبیه سازی تست کشش برای یک نمونه جسم مستطیل شکل برای بررسی پدیده موضعی شدن صورت گرفت. با توجه به اندازه های داخلی مختلف که مربوط به ریز ساختار آن می شود، نمونه های مختلف مورد آزمایش قرار گرفت و با نتایج تجربی مقایسه شد. در بررسی سوم از معادله ساختاری دیگری که اثر قطر دانه در آن لجاظ می شود، استفاده شد. تغییر قطر دانه ها در رفتار این ماده برای صفحه ترکدار بررسی شد و بر اساس آن توزیع تنش متفاوتی نسبت به نمونه دانه درشت به دست آمد. همچنین قابل ذکر است بر اساس همین معادله ساختاری مقدار پارامتر اندازه نیز محاسبه شد و با مقدار حاصله از مدل تیلور مقایسه شد که تطابق خوبی بین نتایج حاصل شده و نتایج سایر محققان وجود داشت. در ادامه اثر گرادیان کرنش در شبیه سازی رفتار المان نماینده برای جهت گیری متفاوت دانه ها در نزدیکی نوک ترک انجام گرفت. در نهایت توزیع تنش ها و کرنش ها علاوه بر گرادیان کرنش بر اساس اندازه های داخلی متفاوت بررسی شد و رفتار ماده با نتایج تجربی مقایسه شد.
منابع مشابه
شناسایی شرایط مرزی در مسائل تغییر فرم مواد هایپرالاستیک
در این تحقیق با استفاده از یک روش معکوس که از الگوریتم هموارسازی تیخونوف استفاده میکند، شرایط مرزی از نوع تنش در سطح خارجی یک جسم هایپرالاستیک به دست آمده است. جابهجایی برای نقاط مختلف در سطح خارجی جسم اندازهگیری شده است و با استفاده از این دادهها و فرآیندی تکرار شونده، پارامترهای توزیع تنش به دست آمده است. تحلیل معکوس برای مدل همسانگرد مونی- ریولین و همچنین مدل همسانگرد اگدن انجام شده است....
متن کاملتحلیل استواری نتایج بهدستآمده از مدل تعادل عمومی پویا به کمک تغییر فرم تابعی
یکی از منابع اصلی اطلاعات بهکارگرفته شده در مدلهای تعادل عمومی که باید عدم قطعیت مرتبط با آن شناسایی شود، ساختار تابعی بهکارگرفتهشده در مدل است. تحلیل حساسیت نسبت به فرم تابعی میتواند تخمینی از عدم قطعیتهای موجود، که ناشی از فرم انتخابشدة تابعی هستند، در اختیار قرار دهد. در مدلهای تعادل عمومی، استفاده از مقادیر کشش بهدستآمده در مطالعات دیگران مرسوم است. در این حالت، فرم تابعی انتخاب...
متن کاملبررسی موضعی شدن تغییر فرم در فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید(spd) با استفاده از روش x-fem و پیش بینی نانوساختار ایجاد شده
فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید روش¬هایی هستند که با استفاده از آن¬ها می¬توان کرنش بسیار بالایی را به یک جامد توده¬ای اعمال نمود بدون اینکه کاهش قابل ملاحظه¬ای در ابعاد کلی این جامد ایجاد شود. برای بدست آوردن خواص بهتر، بر اساس رابطه هال-پچ، از روش پرس زاویه¬ای با مقاطع یکسان استفاده شده و اندازه متوسط دانه¬ها تا حد نانومتر ریز گردیده است. دلیل انتخاب این فرآیند در دسترس بودن تجهیزات آن، قابلی...
بررسی تغییر فرم سازند گچساران در محدوده سد گتوند علیا با استفاده از داده های سنجش از دور راداری
سدهایبزرگمعمولاًبهصورتچندمنظورهوبااهدافیچونذخیرهآببرایفصولکمآبی، کنترلسیلاب، تولیدانرژیواستفادۀتفریحیساختهمیشوند.با استفاده از تکنیک اینترفرومتری، امکان نمایش تغییر شکلهای آهسته پوسته زمین در طول نشست و نیز تحت شرایط خاص وجود دارد.سد گتوند علیا بر روی قسمتی از سازند گچساران قرار گرفته است، در این تحقیق قسمتی از این سازند، در محدوده مخزن سد گتوند علیا که دراثرانحلالدچارفرونشستولغزششده است، با است...
متن کاملبررسی عددی ذوب شدن مواد تغییر فاز دهنده نانو درون محفظهی مثلثی
در این مقاله به بررسی عددی رفتار ذوب مواد تغییر فاز دهنده در یک مبدل حرارتی دو لولهای دو بعدی پرداخته شده است. فضای داخلی بین پوسته و لوله با استفاده از N-eicosane و ذرات مس به ترتیب بهعنوان مواد تغییر فاز دهنده و نانو ذرات پر شده است و آب به عنوان سیال گرم در لوله داخلی جریان دارد. مطالعات عددی برای سه عدد استفان مختلف 05/0، 1/0و 2/0 انجام شده است. برای بررسی اثر نانو ذرات در سرعت انتقال حرا...
متن کاملبررسی رفتار تغییر فرم پلی کریستال آلومینیوم در فرایند ecaeبا استفاده از روش بزیر
اکستروژن در کانال زاویه دار همسان به عنوان روش شکل دهی فلزات که قابلیت تولید ساختارهای با اندازه دانه خیلی ریز را از طریق ایجاد کرنش-های پلاستیک بزرگ دارد، شناخته شده است. در این مقاله به کمک روش بزیر و تئوری حد بالا، رفتار تغییرفرم پلاستیک و اندازه دانه پلی کریستال آلومینیوم در فرایند اکستروژن در کانال زاویه دار همسان پیش بینی شده است. همچنین اثر شعاع گوشه داخلی (r)، زاویه داخلی (φ) و زاویه خا...
متن کاملمنابع 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 خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023