بررسی تاثیر عیوب ریزساختاری برآمده از فرآیند تولید افزایشی شامل قطر متغیر و اعوجاج پیوند بر پاسخ وابسته به نرخ ماده مشبک دوازده سطحی متقارن ساخته شده از آلیاژ Ti6Al4V

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

3 استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.415428.3214
چکیده

در سال‌های اخیر استفاده از مواد مشبک به دلیل خواص منحصر به فردی همچون استحکام به وزن بالا، خاصیت جذب ضربه، چگالی اندک و خواص قابل تنظیم در صنایع مختلف افزایش یافته است. هرچند که استفاده از تکنولوژی ساخت افزایشی راهکاری مناسب جهت ساخت این دسته از مواد محسوب می‌گردد، با این وجود عیوب ریزساختاری برآمده از این فرآیند تولید، کنترل خواص مکانیکی این مواد را با چالش‌هایی روبرو کرده‌است. در مقاله حاضر به بررسی تاثیر دو عیب قطر متغیر و اعوجاج پیوند بر پاسخ وابسته به نرخ کرنش ماده مشبک دوازده سطحی متقارن ساخته شده از آلیاژ Ti6Al4V پرداخته شده‌است. برای این منظور یک مدل اجزای محدود بر پایه المان تیر تیموشنکو برای در نظر گرفتن این دو نوع عیب توسعه داده شده و با استفاده از داده‌های تجربی موجود برای نرخ کرنش 1000 بر ثانیه صحت‌سنجی می‌گردد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که افزایش میزان هر دو نوع عیب به کاهش سطح تنش در منحنی تنش-کرنش منجر می‌شود. همچنین افزایش عیب قطر متغیر باعث کاهش میزان نوسانات این منحنی در ناحیه غیرخطی شده حال آن که اعوجاج پیوندها تاثیر چندانی بر این مهم ندارد. بررسی مدول الاستیک حاکی از آن است که افزایش تغییرات قطر در امتداد هر پیوند باعث می‌شود که مدول الاستیک تقریبا به صورت خطی کاهش یابد، این در حالی است که افزایش اعوجاج پیوند مدول الاستیک را با رابطه تقریبا درجه دو کاهش می‌دهد. با افزایش قطر متوسط پیوندها تاثیر عیوب قطر متغیر و اعوجاج پیوند به ترتیب افزایش و کاهش می‌یابد.