تخمین دانسیته عیوب خطی و محاسبه انرژی ذخیره شده در نمونه آلومینیم 1050 تحت کشش ساده تک محوری

از آنجا که در علوم مهندسی سعی می¬شود با تحلیل نتایج آزمایشگاهی روابطی جهت پیشبینی رفتار ماده در شرایط نسبتا مشابه ارائه شود، یکی از زمینه¬های پژوهشی اثبات درستی این روابط و اصلاح پارامترهای موجود در آن¬ها با استفاده از انجام آزمون¬هایی در شرایط مختلف است. با در نظر گرفتن اینکه هرگونه تغییر شکل پلاستیک در ماده باعث تغییر در دانسیته عیوب خطی می¬شود، محاسبه انرژی ذخیره شده در ماده در کنار تخمین دانسیته عیوب خطی در حین تغییر شکل پلاستیک از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش تغییر شکل پلاستیک در اثر آزمون کشش ساده تک محوری با سرعت کرنش ثابت تا کرنش¬های مختلف انجام شد و در ادامه با استفاده از نتایج آزمون¬های پراش پرتو ایکس (xrd)، تغییرات سرعت فراصوت (uv) و گرما سنجی افتراقی (dsc) اقدام به انجام این محاسبات برای نمونه آلومینیم خالص تجاری کشیده شده در کرنش¬های مختلف شده است. با توجه به نوع پارامترهای متغیر در این آزمون¬ها، نتایج ارائه شده هر کدام مربوط به بخشی از تغییرات دانسیته نابجایی¬ها و انرژی تخمین زده شده است. در ادامه با استفاده از دانسیته نابجایی¬ها و قرار دادن آن در رابطه تیلور منحنی تنش سیلان نمونه بر حسب کرنش رسم و با منحنی بدست آمده از دستگاه کشش مقایسه شد. با مقایسه نتایج بدست آمده از روش تجربی و همچنین روش محاسباتی، تنش اصطکاکی در رابطه تیلور بدست آمد و میزان انحراف داده¬ها از واقعیت مشخص شد. انحراف ناچیز منحنی تنش سیلان با منحنی تنش - کرنش حقیقی نشان از دقت بالای روش محاسباتی بکار رفته در این پژوهش است. در ادامه با مقایسه نتایج آزمون¬های پراش پرتو ایکس و تغییرات سرعت فراصوت میزان و درصد نابجایی¬های قفل شده و قابل حرکت محاسبه شد و در بخش نهایی محاسبه انرژی ذخیره شده در نمونه با استفاده از رابطه آن با دانسیته نابجایی¬ها و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج آزمون گرماسنجی افتراقی انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد تغییر شکل ناشی از کشش ساده در آلومینیوم خالص تجاری باعث افزایش دانسیته نابجایی¬ها شده و درصد بالایی از این افزایش متعلق به نابجایی¬های قفل شده است در جایی که درصد نابجایی¬های قابل حرکت تقریبا در تمامی مراحل تغییر شکل ثابت می¬¬ماند.