شبيه‌سازي ميدان فاز تحول نانوحفره‌ها بر مبناي خواص الاستيك و ضرايب انرژي وابسته به دما و ضريب سينتيك وابسته به غلظت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

عيوب موجود در ماده همواره خواص و رفتار آن را تحت تاثير قرار مي‌دهد. حفره‌ها نمونه‌اي از عيوب سه‌بعدي هستند كه به سبب تراكم جاهاي خالي در ماده به‌وجود مي‌آيند. زماني كه حفره در ماده ايجاد مي‌شود نوعي استحاله‌ي‌ فازي همراه با نفوذ صورت مي‌گيرد. اين استحاله باعث تغيير خواص گرمايي و مكانيكي ماده مي‌شود بنابراين بايد تغيير خواص ماده ناشي از رشد و توزيع حفره‌ها مورد بحث و بررسي قرار گيرند. در پژوهش حاضر با كوپل معادلات كان ـ هيليارد و الاستيسيته به شبيه‌سازي تحول نانوحفره بر مبناي خواص الاستيك و ضرايب انرژي وابسته به دما و نيز ضريب سينتيك وابسته به غلظت، پرداخته شده است. كوپل معادلات به روش اجزاي محدود و با استفاده از نرم‌افزار كامسول با حل‌گر مجزا، تحليل گرديده‌اند. نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه تنش صفحه مشترك جامد ـ گاز نمي‌تواند به تنهايي فيزيك مسئله‌ي رشد نانوحفره را توصيف كند. از اين پژوهش مي‌توان دريافت كه ضريب كرنش غيرالاستيك ناشي از وجود نانوحفره را نمي‌توان به‌صورت تابعي از شعاع لحظه‌اي نانوحفره در نظر گرفت. همچنين در اين پژوهش اثر گراديان دما بر رشد نانوحفره مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج اين بررسي نشان مي‌دهد كه نانوحفره‌ها به سمت قسمت‌هايي از نمونه كه دماي بالاتري دارند حركت مي‌كنند. رشد نانوحفره در حضور ماده‌ي ناخالصي و كرنش غيرالاستيك موضعي از ديگر موارد مورد بررسي در اين پژوهش مي‌باشد. نتايج نشان مي‌دهد كه نانوحفره با نزديك شدن به ناحيه‌ي ناخالصي جذب آن مي‌شود. همچنين تغييرات نانوحفره در حضور اتم بين‌نشيني مورد بررسي قرار گرفته است. مشاهدات نشان مي‌دهد كه نانوحفره در حضور اتم بين‌نشيني منقبض مي‌شود و ميزان اين انقباض به نرخ نابودي نانوحفره وابسته است.

218865

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان