بررسی تنش های پسماند حرارتی در مواد کامپوزیتی زمینه فلزی با استفاده از مدل میکرومکانیکی

در این پروژه با استفاده از مدل سازی میکرومکانیکی به بررسی مدل های خرابی ماده مرکب زمینه فلزی سیلیکان کارباید-تیتانیوم در دمای محیط پرداخته شده است. این بررسی تحت بارگذاری های عمودی تک محوره و دو محوره در حضور تنش های پسماند و بدون تنش های پسماند در جهت الیاف و در جهت عمود بر الیاف می باشد. مدل خرابی ماده مرکب زمینه فلزی، جدایش الیاف و زمینه می باشد که هر کدام زودتر اتفاق بیفتد عامل خرابی ماده مرکب می باشد. نتایج نشان می دهد که با توجه به منحنی های شروع خرابی به دست آمده در بارگذاری های مختلف شکست کامپوزیت ناشی از تسلیم زمینه می باشد. منحنی شروع خرابی ماده مرکب بدون در نظر گرفتن تنش های پسماند و با در نظر گرفتن این تنش ها رسم شد. نتایج نشان می دهد که تنش های پسماند باعث می شوند که منحنی شروع خرابی در صفحه عمود بر جهت الیاف به صورت غیر صلب در جهت و حرکت می کند، که علت این پدیده فشاری بودن تنش های پسماند حرارتی شعاعی می باشد که منجر به فشرده شدن زمینه به الیاف می شود. این تنش های پسماند فشاری منجر به تأخیر افتادن خرابی کامپوزیت در کشش جانبی می شود و منحنی شروع تسلیم در صفحه به صورت غیر صلب در جهت حرکت می کند ( 3 جهت الیاف را نشان می-دهد)، که علت این پدیده را می توان در کششی بودن تنش پسماند محوری در زمینه دانست.