10636

10636

حل الاستوپلاستيك غير متقارن و كاربرد آن در تحليل اثر پوشش Cold Spray بر روي عمر خستگيAZ31B

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي

شهريور ماه 1391

شهريور ماه 1391

دكتر جاهد

امروزه استفاده از مواد سبك در سازه‌ها، ماشين‌آلات و قطعات، به عنوان يكي از مهم‌ترين شاخصه‌هاي مهندسي در طراحي‌ها مورد توجه قرار مي‌گيرد. استفاده از مواد سبك از دو رويكرد قابل توجه است؛ نخست تأثير كاهش وزن در كاهش نياز به منابع انرژي با توجه به كمبود منابع فسيلي؛ و دوم اثر كاهش وزن در جلوگيري از آلودگي‌هاي زيست محيطي با توجه به كاهش استفاده از سوخت‌هاي فسيلي. منيزيم به عنوان سبك‌ترين فلز تجاري و آلياژهاي آن، به علت وزن كم و نسبت مقاومت به چگالي بالاي خود، توجهات جهاني فراواني را در سال‌هاي اخير در حوزه هوافضا و صنايع اتومبيل‌سازي به خود جذب نموده است. استفاده از اين فلز و آلياژهاي آن، نياز به شناخت دقيق خصوصيات رفتاري آن‌ها دارد، چرا كه اولا رفتار آن‌ها پيچيده و منحصر بفرد مي‌باشد و ثانيا در خصوص شناخت و تحليل اين رفتار تحقيقات فراوان و جامعي صورت نگرفته است. شرايط كاري ويژه آلياژهاي منيزيم در صنايع فوق، از جمله بارهاي خستگي وارد شده به قطعات استفاده شده در اين صنايع، اهميت شناخت، تحليل و تخمين رفتار خستگي اين آلياژها را دوچندان مي‌نمايد. در اين پروژه، براي بررسي رفتار خستگي آلياژ منيزيم AZ31B، به عنوان يكي از پركاربردترين آلياژها در خانواده آلياژهاي منيزيم، به تحليل الاستوپلاستيك نامتقارن اين آلياژ در تست خستگي خمش دوار، يكي از مهم‌ترين آزمايشات در تشخيص خواص خستگي مواد، پرداخته شده است. براي اين منظور، با استفاده از نتايج تجربي حاصل از تست خمش دوار بر روي اين آلياژ، با بكارگيري روش تحليلي خطي VMP، مدلي مشابه با روش تحليل تير با مقاطع چندگانه ارائه گرديد كه قابليت تحليل الاستوپلاستيك فوق را دارا مي‌باشد. با استفاده از اين مدل، ابتدا مراحل بارگذاري و باربرداري و تعيين تنش‌هاي پسماند و سپس تحليل سيكل كامل بارگذاري در تست خمش دوار بر روي نمونه AZ31B انجام گرفت. دامنه انرژي تام به عنوان پارامتر خستگي در نظر گرفته شده و با استفاده از آن به تخمين عمر خستگي نمونه فوق پرداخته شد. در مرحله بعد، تنش‌هاي ناشي از فرآيند پاشش سرد به عنوان فاكتور احتمالي در افزايش عمر خستگي نمونه، به تحليل فوق اضافه گرديد و مجددا مراحل تحليل فوق و تخمين عمر خستگي انجام گرفت. صحت روش بارگذاري و باربرداري و روش تعيين تنش‌هاي پسماند به خوبي تأييد گرديدند. عمر خستگي به دست آمده در تحليل سيكل بارگذاري در تست خمش دوار بر روي آلياژ AZ31، انطباق بسيار خوبي با نتايج آزمايشگاهي گزارش شده از خود نشان داد. همچنين نتايج حاصل از اضافه كردن تنش‌هاي پسماند ناشي از فرآيند پاشش سرد، به خوبي روند تغيير عمر پيش‌بيني شده را تأييد نمود. واژه‌هاي كليدي: حل الاستوپلاستيك نامتقارن، روش VMP، عمر خستگي، آلياژ AZ31، خمش دوار، پاشش سرد.