مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی اثرات نرخ کرنش در آسیب فلزات با استفاده از مکانیک آسیب و پیش آسیب
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	آسیب، نرخ کرنش، VUSDFLD، پودر مس، پودر تیتانیوم دی اکسید، اکستروژن.
چکیده	مطالعه و بررسی آسیب نرم موضوع تحقیقات زیادی در طی دهه های اخیر بوده است. مدل های متنوعی برای بررسی آسیب نرم ارائه شده اند که مدل بونورا یکی از شناخته ترین و پرکاربردترین آن ها می باشد. این مدل دقت قابل قبولی در بارگذاری شبه-استاتیکی دارد. این در حالی است که اثرات نرخ کرنش در این مدل در نظر گرفته نشده است. یکی از اهداف این رساله بررسی اثرات نرخ کرنش بر آسیب نرم فلزات و اعمال اثرات نرخ کرنش در مدل بونورا می باشد. برای این کار فلز مس خالص و کامپوزیت مس/تیتانیوم اکسید مورد آزمایش قرار گرفتند. بدین منظور، ابتدا نمونه های مسی با هندسه جدید طراحی و ساخته شدند به گونه ای که بتوانند تغییر شکل دینامیکی را بدون این که دچار شکست یا گلویی شدن بشوند، تحمل کنند. با اعمال تغییر طول تنظیم شده این نمونه ها توسط میله هاپکینسون در نرخ های کرنش متفاوت، سطحی از آسیب در آن ها القا گردید. بعد از اعمال بار دینامیکی، قسمت اصلی نمونه تحت آزمایش سیکلیک قرار گرفته و منحنی تنش-کرنش سیکلیک نمونه به دست می آید. از این منحنی، مدول یانگ (الاستیسیته) محاسبه و با توجه به کاهش آن، پارامتر آسیب به صورت تجربی در نرخ کرنش های بالا محاسبه می گردد. نتایج تجربی به دست آمده نشان دادند که ضرایب مدل بنورا به نرخ کرنش وابسته می باشند. بدین ترتیب، با اعمال اثر نرخ کرنش بر معادله بونورا این معادله اصلاح گردید. مدل آسیب بهبودیافته بونورا سپس، در زیر برنامه VUSDFLD آباکوس وارد شد و آزمایش های آسیب تجربی انجام شده در این نرم افزار شبیه سازی گردیدند. نتایج شبیه سازی نشان داد که توافق قابل قبولی بین نتایج تجربی، مدل بهبودیافته و شبیه سازی وجود داشت. نتایج نشان داد که آسیب می تواند نقش بسیار زیادی در کرنش-نرم شوندگی در منحنی تنش-کرنش (با در نظر گرفتن سطح مؤثر تحت تنش و پس از کسر سطح متناظر حفره ها) ایفا نماید. طبق نتایج به دست آمده آسیب، استحکام نهائی برای مس خالص را از MPa225 به MPa185 کاهش داد. در ادامه، آسیب در کامپوزیت مس/تیتانیوم اکسید مورد بررسی قرار گرفت. در این رساله از پودر مس به عنوان ماده زمینه و تیتانیوم دی اکسید (در ابعاد نانو و میکرو) به عنوان فاز تقویت کننده برای ساخت کامپوزیت استفاده گردید. برای تهیه نمونه های کامپوزیتی از روش فشرده سازی پودر استفاده شد. فشرده سازی پودر به دو روش شبه استاتیکی (به کمک دست
پژوهشگران	غلامحسین مجذوبی (استاد راهنما)، سیدسجاد جعفری (دانشجو)، احسان خادمی (استاد مشاور)