غلامحسین مجذوبی

رفتار دینامیکی مواد عموماً به نرخ کرنش وابسته می باشد به طوری که برای بررسی رفتار مواد در بارهای دینامیکی، از آزمایش با نرخ کرنش بالا استفاده می شود. آزمایش های متداول نرخ کرنش بالا عبارتند از: آزمایش تیلور، آزمایش هاپکینسون، آزمایش حدیده کاری کششی دینامیکی و آزمایش ساچمه زنی و ... . یکی از موارد مهم در آزمایش های دینامیکی، بررسی مزایا، معایب و محدودیت هاست. دانستن محدودیت های آزمایش های مختلف دینامیکی، در موثر بودن آن نقش مهمی دارد. به عنوان مثال یکی از محدودیت های آزمایش دینامیکی پیدا کردن منحنی تنش-کرنش دینامیکی به طور مستقیم از آزمایش می باشد که توسط دستگاه های محدودی صورت می پذیرد. یکی دیگر از محدودیت های آزمایش های دینامیکی پدیده ی تکه تکه شدن است که در آزمایش های تیلور و حدیده کاری کششی دینامیکی مشاهده می شود. در آزمایش های دینامیکی توزیع کرنش و نرخ کرنش به صورت یکنواخت نبوده، در نتیجه این دو پارامتر به همراه کرنش و نرخ کرنش بیشینه در این آزمایش ها حائز اهمیت می باشد. هدف از ارائه این پایان نامه در ابتدا معرفی محدودیت های اتفاق افتاده در آزمایش های دینامیکی و سپس بررسی این محدودیت ها در آزمایش های تیلور، حدیده کاری کششی دینامیکی، هاپکینسون و ساچمه زنی و پیدا کردن کرنش موثر بیشینه و نرخ کرنش بیشینه به دست آمده از آزمایش ها است. مواد انتخابی در این پژوهش، مس خالص، آلومینیوم 7075-T6 و فولاد ST37 است. نمونه های ساخته شده از این مواد با استفاده از آزمایش های هاپکینسون کششی، تیلور، حدیده کاری کششی دینامیکی و پرتاب ساچمه مورد آزمایش قرار گرفتند. از طریق انجام این آزمایش ها برای هر ماده سرعت بحرانی تعیین گردید (سرعت بحرانی نشان دهنده ی اولین سرعتی است که محدودیت آزمایش های مورد نظر اتفاق می افتد). برای تعیین توزیع کرنش، نرخ کرنش، کرنش و نرخ کرنش بیشینه در سرعت بحرانی در آزمایش های دینامیکی مورد نظر از شبیه سازی عددی استفاده گردید. مدل ماده انتخابی در این پژوهش، مدل ماده جانسون-کوک بود. ثابت های این مدل ماده بر پایه ی یک روش بهینه سازی، آزمایش و شبیه سازی تعیین گردید. بهینه سازی بر اساس روش جایگزینی انجام شد. در انتها نیز، با توجه به آزمایش های صورت گرفته در این پایان نامه، رفتار مواد مورد مقایسه قرار گرفته و سپس، با مقایسه آزمایش های نرخ کرنش بالا محدودیت ها و معایب