فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این تحقیق، پارامترهای مؤثر بر رشد ترک خستگی در نانوکامپوزیت‌های زمینه فلزی مورد بررسی قرار گرفته است. جنس زمینه‌های مورد بررسی در این پژوهش آلومینیوم، نیکل، منیزیم، تیتانیوم و مس بوده و پرکننده‌ها نانولوله‌های کربنی تک‌جداره در نظر گرفته شدند. مدل‌سازی با استفاده از نرم‌افزار المان محدود آباکوس انجام شد و تأثیر پارامترهایی از جمله درصد وزنی نانولوله‌های کربنی، طول ترک اولیه، زاویه ترک اولیه، جنس زمینه‌های مختلف و ضخامت ورق بررسی گردید. تحلیل‌ها نشان داد که افزایش طول ترک اولیه منجر به افزایش نرخ رشد ترک و کاهش تعداد سیکل‌های شکست می‌شود. افزایش زاویه ترک اولیه منجر به کاهش ضریب شدت تنش و نرخ رشد خستگی شده که نتیجه آن افزایش تعداد سیکل‌های شکست است. همچنین، نانولوله‌های کربنی با درصد وزنی بالاتر، مقاومت بیشتری در برابر رشد ترک نشان دادند. ضمنا با افزایش ضخامت ورق، از ضریب شدت تنش و نرخ رشد خستگی کاسته شده و تعداد سیکل تا شکست کامل قطعه افزایش می‌یابد. در نهایت با بررسی جنس زمینه نانوکامپوزیت می‌توان گفت که استحکام خستگی مواد ترکیب شده با نانولوله کربنی تک‌جداره از کم به زیاد به ترتیب منیزیم - آلومینیوم - مس - نیکل و تیتانیوم است. این پژوهش نشان داد که ترکیب مناسب مواد و کنترل پارامترهای هندسی ترک می‌تواند به افزایش طول عمر قطعات تحت بارگذاری خستگی کمک کند.