نام پژوهشگر: مجید حمامی

تاثیر اندازه میکرو-نانو ذرات سیلیکون کارباید و درصد توزیع حجمی آنها بر روی تنشهای خزشی وابسته به زمان در مخزن استوانه ای کامپوزیتی چرخان ساخته شده از آلومینیم سیلیکون کارباید (al-sic)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مکانیک 1393
  مجید حمامی   عباس لقمان

در این تحقیق ابتدا خزش پایدار در مخازن استوانه¬ای چرخان کامپوزیتی ساخته شده از آلومینیوم تقویت ¬شده با میکرو-نانو ذرات سیلیکون کارباید بررسی شده است. از معادله¬ی ساختاری که سینگ برای رفتار خزشی ماده از نتایج تجربی پاندی استخراج کرده ¬است، استفاده شده است که به دما، درصد توزیع حجمی و اندازه¬ی ذرات تقویت¬کننده بستگی دارد که می¬توان از این معادلات با برون¬یابی تا اندازه¬های نانو استفاده نمود. در این پژوهش تاثیر تغییر درصد توزیع حجمی و ابعاد ذرات تقویت¬کننده¬ی سیلیکون کارباید بر توزیع¬ تنش¬ها و کرنش¬های خزشی بررسی شده است تا با تغییر هدفمند این پارامترها شرایط مطلوب¬تری به لحاظ تنش و کرنش حاصل شود. در فصل تحلیل خزش وابسته به زمان در مخزن استوانه¬ای چرخان، تحلیل خزش وابسته به زمان با فرض کرنش صفحه¬ای به روش تقریب متوالی مندلسون و در نظر گرفتن قانون شربای برای بیان رفتار خزشی ماده صورت پذیرفته است. خواص مکانیکی و حرارتی ماده به جز ضریب پواسون ماده، وابسته به درصد حجمی تقویت¬کننده می¬باشد. با استفاده از معادلات تعادل، تنش-کرنش و کرنش-جابجایی برای جزءهای زمانی، معادله دیفرانسیلی که بر حسب جابجایی می¬باشد حاصل می¬شود. به دلیل متغیر بودن ضرایب معادله دیفرانسیل، ضخامت مخزن به جزءهای کوچکتری تقسیم می¬شود که برای هر جزء یک معادله دیفرانسیل به دست می¬آید. با حل همزمان معادلات دیفرانسیل برای فضای گسسته¬ی ایجاد شده از ضخامت و اعمال شرایط مرزی برای هر تقسیم-بندی و فرض کرنش¬های خزشی شعاعی و مماسی اولیه، تاریخچه¬ی تنش¬ها و جابجایی¬ها برای کل ضخامت به دست می¬آید. با این تحلیل مشخص می¬گردد که توزیع تنش¬های مخزن استوانه-ای چرخان با تقویت¬کننده¬ی سیلیکون کارباید و با ابعاد نانو مناسب¬تر از آلومینیوم خالص بوده و بهترین حالت توزیع حجمی تقویت کننده ها بررسی می¬گردد. تنش¬های مخزن استوانه¬ای چرخان با در نظر گرفتن شرایط مرزی آزاد-آزاد و ثابت-آزاد به دست آمده است که بیانگر افزایش تنش موثر تحت شرایط مرزی ثابت-آزاد نسبت به شرایط مرزی آزاد-آزاد می¬باشد. نتایج حاصل از این تحقیق به منظور اعتبارسنجی، با نتایج حاصل از سایر محققین در زمینه¬های مشابه مقایسه شده است.