رهیافت هیبریدی جدید برای استخراج خواص پلاستیکی به کمک فروروی نانو، تحلیل المان های محدود و آنالیز ابعادی اصلاح شده
نویسندگان
1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی تهران جنوب، تهرا ن.
2 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، پردیس دانشگاهی، دانشگاه گیلان، رشت.
3 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت.
4 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت.
doi
10.22068/jstc.2019.97778.1497چکیده
بدست آوردن خواص مکانیکی به کمک نتایج حاصل از آزمایش، به عنوان یکی از عمدهترین چالشها در زمینه تستهای فروروی نانو مطرح است. استفاده از روش هیبرید بوسیله ترکیب نتایج تجربی فروروی نانو با آنالیز المانهای محدود، یکی از راه حلهای مؤثر در این زمینه میباشد. لذا به منظور استخراج خواص مکانیکی مواد به کمک نتایج تست فروروی نانو، یک روش صریح مبتنی بر روش اصلاح شده آنالیز ابعادی در این مقاله توسعه داده شده است. مزیت عمده استفاده از این روش نسبت به روش های موجود در ارائه جوابهای منحصر به فرد بدون نیاز به روشهای تکرار و همچنین کاهش قابل توجه در حجم محاسبات میباشد. در این مقاله با اعمال این روش در مورد تیتانیوم خالص، خواص حالت پلاستیک (تنش تسلیم و مدول سخت شوندگی کرنشی) برای یک نمونه محاسبه شده است. برای اولین بار آنالیز ابعادی برای الگوی معادله ساختاری دو خطی (با دو پارامتر بیبعد) مورد استفاده قرار گرفت و در تحلیل المان محدود، فرم کلی معادله جانسون-کوک بکار رفت و مهمترین خاصیت حالت پلاستیک یعنی تنش تسلیم با تطابق بسیار خوبی با مقادیر مرجع استخراج گردید. در جریان حل، روش جدیدی در آنالیز خطا بر مبنای محاسبه برآیند خطای کلی و بدست آوردن اکسترمم خطاها در بازه تمام فضای پارامتری با موفقیت توسعه داده شده و به کار گرفته شد. همچنین برای کالیبره نمودن حل به تنظیم شرایط مهم مسئله مانند شعاع نوک فرورونده اقدام شده و نتیجهگیری شده است که استفاده از شعاع بالاتر از 200 نانومتر منجر به جواب منطبقتری با واقعیت میشود.
