شبیه سازی اجزای محدود اثر فک ها در پاسخ سیم های آلیاژ حافظه دار در تست کشش ساده

آلیاژهای حافظه دار کاربرد وسیعی در زمینه های مختلف چون هوافضا، پزشکی و روباتیک دارند. این کاربرد مدیون دو خاصیت مهم و منحصر به فرد رفتار حافظه داری و رفتار شبه الاستیک در این مواد می باشد. رفتار حافظه داری به برگشت پذیری تغییرشکل های ماندگار ماده در اثر تغییر دما و رفتار شبه الاستیک به بازیابی کامل کرنش در طی بارگذاری و باربرداری در دمای بالا اطلاق می شود. این ویژگی منحصر به فرد به تغییر در ساختار کریستالی ماده در استحاله بین فاز دما بالا،آستنیـت وفاز دما پایین، مارتنزیت مربوط می شود. به علت کاربرد وسیع آلیاژهای حافظه دار به صورت سیم تحت کشش، لازم است تا رفتار این مواد در این حالت به خوبی بررسی گردد. در این پایان نامه رفتار یک سیم آلیاژ حافظه دار در تست کشش ساده، به طور سه بعدی و با حضور فک ها شبیه سازی شده است. از آنجاییکه ساختن سیم آلیاژ حافظه دار به صورت نمونه استاندارد رایج در تست های کشش، استخوان سگ، مقدور نمی باشد، مدل نمودن این مواد به صورت سیم ساده حائز اهمیت است. همچنین به دلیل اثرپذیری رفتار آلیاژ حافظه دار از تنش، در نظر گرفتن فک ها و تمرکز تنش ایجاد شده توسط آن ها در هنگام بسته شدن روی سیم، نکته قابل توجهی در تست کشش آلیاژهای حافظه دار می باشد. در این پایان نامه ابتدا به منظور ایجاد یک مدل قابل اطمینان، مدل های اولیه ای اجرا و نتایج آن با نتایج موجود مقایسه شده است. در ادامه یومت سه بعدی آلیاژ حافظه دار که قبلاً و بر اساس مدل برینسون توسعه یافته بود، با اجرای چند مدل ساده مورد بررسی قرار گرفته است. به دنبال آن مدل نهایی از روی نمونه آزمایشگاهی مدل کامرانی شبیه سازی و ابتدا به شکل ماده الاستیک و الاستو- پلاستیک اجرا شده است. سپس مدل با استفاده از یومت مذکور و به صورت آلیاژ حافظه دار شبیه سازی شده و نتایج با نتایج موجود در مدل کامرانی مورد مقایسه قرار گرفته است. در ادامه به منظور بهبود نتایج، یومت جدیدی با تعریف رفتاری مشابه به رفتار الاستو-پلاستیک و با در نظر گرفتن خاصیت نرم شوندگی ماده در حین استحاله، توسعه یافته است. در نهایت مدل با این یومت اجرا و نتایج بدست آمده از آن با استفاده از نتایج محققان قبلی ارزیابی شده است.