عنوان
|
تأثیر دما و اکسیداسیون سطحی بر پارامترهای مختلف مکانیکی ورقهای نازک آلومینیومی
|
نوع پژوهش
|
مقاله چاپشده در مجلات علمی
|
کلیدواژهها
|
ورقهای نازک آلومینیوم، پارامترهای مکانیکی، روش دینامیک مولکولی، اثرات دما، تأثیر ضخامت لایه اکسید
|
چکیده
|
ورقهای آلومینیومی با توجه به خواص ویژه خود از جمله چگالی پایین و شکلپذیری بالا دارای کاربردهای متنوع در صنایع مختلف هستند. با توجه به پیشرفتهای صورت گرفته در زمینه ساخت ورقهای آلومینیمی، در حال حاضر امکان تولید این قطعات با ضخامتهای بسیار پایین حتی در مقیاس نانو فراهم شده است. از این رو در این پژوهش به بررسی رفتار مکانیکی این مواد با استفاده از شبیهسازی عددی برمبنای روش دینامیک مولکولی پرداخته میشود. با توجه به واکنشپذیری بالای آلومینیوم در مجاورت اکسیژن، مدلسازی اولیه براساس مدل هسته فلزی و پوسته اکسیدفلزی صورت میپذیرد که در آن امکان بررسی تاثیر ضخامتهای مختلف لایه اکسید سطحی بر رفتار مکانیکی ورقهای نازک آلومینیومی امکانپذیر است. پس از ایجاد ساختار اولیه، نمونهها تحت شرایط محیطی پایدارسازی شده و انرژی آنها کمینهسازی میشود. به منظور بررسی رفتار مکانیکی، نمونهها تحت آزمونهای مختلف مکانیکی ارزیابی شده و پارامترهای مختلف مکانیکی آنها از جمله مدول یانگ، مدول بالک، مدول برشی و درایههای مختلف ماتریس خواص ماده در دماهای مختلف اندازه-گیری میشود. دقت مدلسازیهای صورت گرفته از شبیهسازی عددی با نتایج آزمایشگاهی موجود صحتسنجی میشود. براساس نتایج عددی، روابطی تحلیلی برای تعیین پارامترهای مختلف مکانیکی ورقهای نازک آلومینیومی با ضخامتهای مختلف از لایه اکسیداسیون سطحی در دماهای مختلف ارائه گردید. مقایسه روابط تحلیلی بدست آمده با دادههای آزمایشگاهی، بیانگر دقت مناسب آنها و همچنین قابلیت تعمیمپذیری روابط حاصل به ورقهای آلومینیمی با ابعاد میکرو و ماکرو است.
|
پژوهشگران
|
حسین عباسی (نفر اول)، امیر رضائی صامتی (نفر دوم)
|