تغییر شکل دائمی یک صفحه نازک فلزی بر اثر رشد و فروپاشی یک حباب حاصل از اعمال یک انرژی موضعی

در این پایان نامه سعی میشود شکل دادن صفحات فلزی بر اثر رشد و فروپاشی یک حباب حاصل از اعمال یک انرژی موضعی بررسی شود. این مسئله از نقطه نظر شکل دادن صفحات فلزی در مقیاس میکرو و یا در مقیاس ماکرو بسیار حائز اهمیت میباشد. جریان سیال حول حباب حاصل از اعمال یک انرژی موضعی، غیرلزج و غیر قابل تراکم در نظر گرفته شده و از کشش سطحی صرفنظر میشود. در نتیجه این جریان را میتوان پتانسیلی فرض کرد. لذا میتوان معادله لاپلاس و در نتیجه انتگرال گرین را بر آن اعمال نمود. تغییر شکل صفحه فلزی نیز بصورت دائمی بوده و این صفحه رفتار پلاستیک از خود نشان خواهد داد. اعمال انرژی موضعی میتواند توسط پرتوهای لیزری صورت بگیرد و میتوان از انرژی های خیلی کم تا انرژی های قابل توجه در یک نقطه از سیال اعمال نمود و برای کاربردهای تغییر شکل فلزات از مقیاس میکرو تا مقیاس ماکرو از این روش استفاده کرد. این تحقیق بصورت عددی انجام شده و گسسته سازی میدان سیال و مرزها ترکیبی از روش های المان مرزی و تفاضلات محدود خواهد بود. زمانی که محدوده تغییر مکان صفحه مزبور به مقدار بیشتر از حد تسلیم برسد، رفتار صفحه از حالت الاستیک خارج میشود و این پدیده بر دینامیک حباب مجاور تأثیر فراوانی خواهد داشت. مشاهده میشود که در این حالت صفحه انرژی بیشتری از حباب را جذب نماید که این پدیده نیز باعث عدم تشکیل جت-های ضربه ای در طی مرحله فروپاشی حباب میشود. برای مدل کردن و فرمولاسیون مسئله میتوان فرض نمود که شکل صفحه فلزی در هر لحظه قطاعی از یک کره است. با این فرض تحلیل جابجایی پلاستیک صفحه بسیار ساده تر میشود و میتوان از قضیه کار و انرژی برای مدل نمودن مسئله استفاده کرد.