مطالعۀ تجربی و عددی شکست آلومینیوم 5083 به‌کمک مدل غیر خطی مکانیک آسیب پیوسته

نویسندگان

1 پژوهشگاه هوافضا

2 پژوهشگاه فضایی ایران

doi
10.22067/fum_mech.v27i2.41919
چکیده

تئوری مکانیک آسیب پیوسته ابزاری است قدرتمند برای حل مسائلی هم‌چون تغییر شکل‏های پلاستیک بزرگ که مکانیک شکست سازه از تحلیل تأثیرات آن عاجز است. این مدل در چارچوب متغیرهای داخلی تئوری ترمودینامیک استخراج می‌شود و براساس نتایج آزمایشگاهی که بر روی خواص ماده انجام شده است، توسعه داده می‏شود. رشد میکروحفره‏ها، حاصل شکست غیر خطی کوپل‌شده با تغییر شکل‌های پلاستیک است. با توجه به این‌که چگالی و استحکام آلومینیوم برای استفاده در سازه‏های هوافضایی مناسب است از آن در ساخت بدنه و سازۀ وسایل فضایی استفاده می‌شود. آلومینیوم 5083 نیز به‌خاطر رفتار مکانیکی مناسب و سهولت جوشکاری و ماشینکاری یکی از پرکاربردترین مواد در سازه موشک، حامل و کاوشگرهای فضایی است. در این مقاله، آسیب پیوسته در آلومینیوم 5083 براساس مدل غیر خطی بنورا بررسی شده است. شبیه‌سازی عددی رفتار ماده در حین شکست در نرم‌افزار آباکوس به‌وسیلۀ سابروتین (USDFLD) انجام می‌شود و نتایج به‌دست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و صحه‌گذاری می‏شود. این مقایسه نشان می‏دهد که نتایج شبیه‏سازی و آزمایش تجربی هم‌خوانی مناسبی با هم دارند و مدل بنورا برای مدل‌سازی آسیب در آلومینیوم مناسب است.