۷ نتیجه برای سخت شوندگی
غلامحسین مجذوبی، احسان خادمی، سمانه پورالعجل،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
الگوی سخت‌شوندگی جنبشی شابوش عموماً برای بررسی رفتار خمیری مواد در بارگذاری‌های چرخه‌ای و یکنوا با نرخ کرنش ایستاسان مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آنجا که الگوی شابوش مستقل از نرخ کرنش می باشد و ثابتهای آن از آزمایش ایستاسان تعیین می‌گردند، این الگو توانایی پیش بینی رفتار ماده در نرخ کرنشهای بالا را از دست می دهد. ازسوی دیگر، رفتار پویای مواد حتی در برخی از بارگذاری های چرخه‌ای عموماً وابسته به نرخ کرنش می‌باشد. در این تحقیق با انجام آزمایش‌های ایستا سان و پویا در نرخ کرنشهای گوناگون ثابتهای الگوی شابوش تعیین و با استفاده از ثابت های به دست آمده اثر نرخ کرنش در الگوی شابوش در نظر گرفته می شود. همچنین، با استفاده از شبکه عصبی ساختگی نمودارهای تنش-کرنش برای نرخ کرنشهای گوناگون پیش بینی و با نتیجه‌های آزمایشی مورد مقایسه قرار می‌گیرند. نتیجه حاصل از الگوی پیشنهادی با نتیجه های آزمایش و شبکه عصبی همخوانی قابل قبولی را نشان می‌دهند. دراین مقاله نشان داده می‌شود که ثابتهای الگوی خمیری شابوش با نرخ کرنش تغییر می‌کنند و نیز اگر شبکه عصبی به طور صحیح آموزش داده شود از آن می‌توان برای میانیابی داده‌های آزمایشی استفاده نمود.
سید جاوید زکوی، محمد نوربخش،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، با استفاده از مدل سخت‌شوندگی سینماتیکی غیرخطی رفتار تغییر‌شکل‌های پیش رونده در لوله‌های زانویی از جنس فولاد کربنی تحت شرایط فشار داخلی ثابت و ممان دینامیکی خارج از صفحه در فرکانس‌های مشابه اثرات زلزله مورد بررسی عددی قرار می گیرد. زانویی‌ها دارای قطر خارجی ۳/۶۰ میلی‌متر و ضخامت‌های ۹۱/۳و ۵۴/۵ میلی‌متر بوده و برای هر ضخامت دو شعاع خم هندسی (بلند و کوتاه) در نظر گرفته شده است. ممان خمشی خارج از صفحه در یک انتهای ۹۰ درجه زانویی بوسیله یک ممان پیچشی در انتهای دیگر ایجاد می شود. تجزیه و تحلیل سه‌بعدی الاستیک و پلاستیک براساس مدل سخت‌شوندگی سینماتیکی آرمسترانگ-فردریک جهت بررسی رفتار تغییر‌شکل‌های پیش رونده انجام شده است. نرخ کرنشهای پیش رونده در سیکل‌های اولیه خیلی بیشتر بوده و با افزایش زمان کاهش می یابد. اگر چه کرنش های جمع شونده در جهت محوری مشاهده نمی شود لکن جهت حداکثر کرنشهای پیش رونده در امتدا محور محیطی مشاهده می شود. همچنین مدل آرمسترانگ-فردریک در پیش‌بینی کرنشهای پیش‌رونده در ممانهای پایین به نتایج تجربی نزدیک و در ممانهای بالا نتایج بدست آمده از روش عددی فراتخمین می‌باشد.
محمود شریعتی، کمال کلاسنگیانی، خلیل فرهنگ دوست،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این تحقیق به بررسی تجربی و عددی انباشتگی کرنش مومسان و رفتار نرم شوندگی پوسته‌های استوانه‌ای یک سرگیردار فولادی SS۳۱۶L با بارگذاری خمشی و مرکب (خمشی- پیچشی) به صورت تناوبی پرداخته شده است. بارگذاری‌های خمشی به صورت نیرو-کنترل و جابجایی-کنترل است؛ اما در بارگذاری‌های مرکب، اعمال نیرو فقط به صورت جابجایی-کنترل است. آزمایش‌های تجربی توسط دستگاه سرو هیدرولیک اینسترون ۸۸۰۲ انجام گردیده است که با بارگذاری نیرو-کنترل با نیروی میانگین غیر صفر تغییر شکل مومسان در چرخه‌های پیاپی انباشته می‌گردد که پدیده رچتینگ نام دارد. بر اساس نتایج تجربی، رابطه‌ی خطی بین انرژی مومسان و نرخ تغییر شکل مومسان مشاهده شد که بیانگر سفتی فیکسچرهای مورد استفاده در آزمایش‌های تجربی است. در بارگذاری جابجایی-کنترل رفتار نرم شوندگی به دلیل پدیده بیضی شدن در پوسته‌ها مشاهده می‌شود و با افزایش دامنه جابجایی، سرعت نرم شوندگی افزایش می‌یابد. رشد ترک در بارگذاری مرکب به دلیل وجود نیروی پیچشی و خمشی به صورت مایل رشد می‌کند؛ در حالی که در بارگذاری خمشی رشد ترک به صورت محیطی است. تحلیل عددی توسط نرم افزار آباکوس انجام شده است و با مقایسه‌ی الگوی سخت شوندگی همگن و الگوی سخت شوندگی غیر خطی همگن/ سینماتیک مشاهده می‌گردد که الگوی سخت شوندگی غیر خطی همگن/ سینماتیک، رفتار نرم شوندگی و انباشتگی کرنش مومسان پوسته‌های استوانه‌ای با بارگذاری خمشی تناوبی را بهتر شبیه سازی می‌کند.
مهران کدخدایان، علی گله داری، سعید حدیدی مود،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
با توجه به اهمیت جذب انرژی در صنایع مختلف، جاذب‌های ضربه سبک از جمله سازه لانه زنبوری تحت بارگذاری درون و برون صفحه‌ای مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا رابطه تحلیلی برای تنش مسطح با در نظر گرفتن مدل سخت شوندگی توانی ارائه شده است. با استفاده از رابطه کرنش قفل شدگی و انرژی کرنشی، رابطه‌ی میزان انرژی ویژه جذب شده توسط سازه لانه زنبوری مدرج استخراج شده است. به منظور راستی‌آزمایی روابط تحلیلی استخراج شده، مسئله برای پنج نوع آلومینیوم مختلف در محیط نرم افزار آباکوس برای مدل ماده با سخت شوندگی توانی و مدل کشسان-کاملاً مومسان شبیه سازی شده است. به منظور صحت‌سنجی روش شبیه‌سازی عددی، آزمون ضربه بر روی یک سازه لانه زنبوری مدرج انجام شده است. پس از مقایسه نتایج عددی و تجربی، انطباق مناسبی بین نتایج وجود دارد. برای دو مدل ماده، میزان انرژی جذب شده حاصل از حل عددی با حل تحلیلی مقایسه شده که مدل سخت شوندگی توانی انطباق بیشتری را نشان داده است. در مرحله اول بهینه سازی با استفاده از روش برنامه‌ریزی درجه دوم متوالی و الگوریتم ژنتیک، نسبت جرم سازه به انرژی جذب شده کمینه شده است. در مرحله دوم، با در نظر گرفتن پارامترهای هندسی بهینه، خواص مادی هر ردیف با هدف افزایش انرژی ویژه تغییر داده شده است. بر اساس نتایج بهینه‌سازی، با ثابت نگه داشتن جرم سازه ظرفیت جذب انرژی آن نسبت به مدل اولیه در مرحله اول %۱۸ و در مرحله دوم %۲۶۴ افزایش یافته است.
نادر حاجی آقاجان پور، مهرزاد شریفیان،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
در تحلیل کشسان-مومسان ناخطی اجزای محدودِ سازه ها، تنش ها در هر نقطه گوس از هر جزء در هر تکرار از هر نمو بارگذاری باید به هنگام گردند. این به هنگام سازی توسط تابع اولیه گیری از معادله های بنیادی در مومسانی انجام می شود. باید دانست، دقت تابع اولیه گیری از معادله های بنیادی مومسانی اثر چشم گیری بر دقت پاسخ نهایی تحلیل سازه دارد. در این پژوهش، یک سطح تسلیم وان-مایسز با قانون های سخت شوندگی همگن و پویا در محدوده تنش های کوچک در نظر گرفته می شود. معادله های دیفرانسیل مومسانی به فضای تنش افزوده برده می شود و یک دستگاه معادله دیفرانسیل ناخطی تشکیل می گردد. دستگاه معادله دیفرانسیل استخراج شده توسط یک روش نیمه ضمنی قابل حل می باشد. دقت حل در این روش بستگی به شعاع سطح تسلیم استفاده شده در روند حل دارد. بنابراین، رابطه سازی ها به گونه ای انجام شده است که بتوان شعاع سطح تسلیم را از هر قسمت دلخواه از گام مومسانی برداشت نمود. در پایان، با انجام آزمون های عددی گسترده دقت پاسخ ها برای یافتن بهترین لحظه از گام بارگذاری برای محاسبه شعاع سطح تسلیم بررسی می گردد.
اصغر زاجکانی، حمید حاج براتی،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
یک عامل نامطلوب که بر روی شکل نهایی و دقت ابعادی قطعات فلزی تولید شده در فرآیند شکل‌دهی سرد تأثیر می‌گذارد پدیده برگشت فنری است. یک روش تحلیلی برای پیش‌بینی برگشت فنری خمش U شکل فولاد دوفازی DP۷۸۰ ارائه شده است. این مدل تحلیلی بر اساس معیار تسلیم هیل ۴۸ و شرایط کرنش صفحه‌ای است. در این مدل، تأثیر تاریخچه شکل‌دهی، نازک شوندگی ورق و تغییر مکان تار خنثی بر روی برگشت فنری فرآیند خمش U شکل در نظر گرفته‌شده است. از مدل سخت‌شوندگی جنبشی غیرخطی ناهمسانگرد برای بررسی تأثیر تغییر شکل‌های پیچیده که شامل کشش، خمش و خمش معکوس است استفاده شده است. این مدل قادر به بررسی رفتار سخت‌شوندگی پیچیده ماده شامل اثر بوشینگر، رفتار گذرا و نرم شوندگی ماندگار را دارد. تأثیر نیروی نگه‌دارنده ورق، ضریب اصطکاک، ضخامت ورق، ناهمسانگردی ماده و پارامترهای سخت‌شوندگی بر روی برگشت فنری ورق بررسی شده است. مشاهده می‌شود که مدل تحلیلی ارائه‌شده در این مقاله دارای دقت مطلوبی در مقایسه با حل روش اجزای محدود است و نتایج به دست آمده به مقادیر آزمایشگاهی نزدیک می‌باشند. نتایج نشان می دهد که نیروی نگه‌دارنده ورق، ضریب اصطکاک، ضخامت ورق و ناهمسانگردی ماده تأثیر قابل ملاحظه ای بر پیش‌بینی برگشت فنری دارند. از آنجایی‌که در طول فرآیند شکل‌دهی، ورق بارگذاری معکوس را تجربه می‌کند، پارامترهای سخت‌شوندگی ماده تأثیر قابل ملاحظه ای بر روی پیش‌بینی برگشت فنری دارند. مشاهده می شود که اثر بوشینگر در مقایسه با رفتار گذرا و نرم شوندگی ماندگار تأثیر بیشتری بر پیش‌بینی برگشت فنری دارند.
محمدرضا موسوی، جمال ارغوانی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی دسته‌ی جدیدی از مواد هوشمند به شمار می‌آیند که خواصی همچون کرنشهای برگشت‌پذیر بزرگ و فرکانس عملکرد بالا از خود نشان می‌دهند. این خواص منحصر به فرد، آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی را به عنوان گزینه‌ای مناسب در کاربردهایی همچون عملگرها، حسگرها و برداشت‌کننده‌های انرژی مطرح کرده است. این مقاله یک مدل ساختاری پدیده شناختی دوبعدی برای آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی، در چارچوب ترمودینامیک فرایندهای بازگشت‌ناپذیر ارائه می‌کند. به منظور منعکس کردن پدیده‌های میکروسکوپیک بر روی رفتار ماکروسکوپیک ماده، تعدادی متغیر داخلی مناسب معرفی شده است. در ضمن نیروی محرک بحرانی برای شروع بازچینی مارتنزیتی، وابسته به تنش در نظر گرفته شده است که دقت مدل در بارگذاری‌های چندمحوره را افزایش می‌دهد. معادلات سینتیکی پیش‌فرض شده برای کسرهای حجمی دامنه‌های مغناطیسی، معادلات مستقل از یکدیگر برای بردارهای یکه مغناطیس‌شوندگی و معرفی تابع حدی مناسب برای بازچینی واریانت‌های مارتنزیتی منجر به سادگی فرمول‌بندی مدل پیشنهادی شده‌اند. به منظور بررسی عملکرد مدل پیشنهادی در پیش‌بینی رفتار آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی چند مثال عددی حل و با داده‌های تجربی موجود و همچنین با مدل‌های ساختاری دیگر مقایسه شده است. مدل پیشنهادی با دارا بودن دقت قابل قبول در پیش‌بینی نتایج تجربی و همچنین سادگی روابط که منجر به کاهش هزینه‌های محاسباتی می‌گردد، برای تحلیل سازه‌های هوشمند بر پایه آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی مناسب می‌باشد.
