عنوان
مدلسازي اجزا محدود آزمون دندانه گذاري نانو بر روي مواد كامپوزيت تقويت شده با ذرات
نويسنده اصلي
مهسا حيدري سورشجاني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
هدف اصلي اين تحقيق شبيه سازي تست دندانه گذاري نانو بر روي نانوكامپوزيت دنداني Filtek Z350 XT و مقايسه خواص مكانيكي به دست آمده با داده هاي تجربي اين آزمايش است. دندانه گذاري نانو روش مناسبي براي تعيين خواص مكانيكي نمونه هايي با ابعاد كوچك و خواص سطحي پوشش هاست.
به منظور تعيين خواص مكانيكي مناسب در بازه هاي موجود در مراجع براي هريك از فازهاي تشكيل دهنده نانوكامپوزيت، تست فشار بر روي يك RVE در سه راستاي مختلف شبيه سازي شد و نتايج با داده هاي تجربي اين تست مورد مقايسه قرار گرفت. با هدف دستيابي به مدلي نزديك به شرايط حقيقي حاكم بر مسئله تلاش هايي صورت گرفته است كه از ميان آن ها مي توان به استفاده از تكنيك توزيع تصادفي ذرات در فضاي RVE و بكارگيري شرايط مرزي پريوديك اشاره كرد. با توجه به موضعي بودن تست دندانه گذاري تصميم بر آن شد كه شبيه سازي هاي مربوط به اين تست بر روي RVE هاي بيشتري انجام گيرد.
در پايان پژوهش با مقايسه نتايج تست دندانه گذاري و شبيه سازي هاي صورت گرفته شرايط لازم براي RVE هاي مناسب مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي داد كه به منظور تعيين خواص فيزيكي (مدول الاستيسيته، سختي و ...) نانوكامپوزيت مورد بررسي، RVE هايي مناسب مي¬باشند كه در آن ها همگرايي به كسر حجمي هدف در فواصل شعاعي كمتري از محل فرود نوك دندانه گذار ايجاد شده باشد. تحليل نتايج تست دندانه گذاري به روش اليور – فار اصلاح شده صورت گرفت. اين درحاليست كه در شبيه سازي عددي اين تست علاوه بر اين روش، تحليل نتايج بر اساس سطح تماس واقعي دندانه گذار و نمونه نيز انجام شد. تمامي نتايج گوياي وقوع پديده فرورفتگي كلوخه هاي نانوفيلري در فضاي ماتريسي نمونه بود. در پايان پژوهش نيز به مقايسه نتايج تست فشار و دندانه گذاري نانو پرداخته شده است.
اين نخستين پژوهشي است كه در آن شبيه سازي تست دندانه گذاري نانو بر روي چندين RVE با چينش تصادفي ذرات و شرايط مرزي پريوديك انجام شده است. پيش از آن اين شبيه سازي ها بر روي RVE هاي ساده تك ذره اي و يا متشكل از تعداد محدودي ذره با چينشي دستي و بكارگيري شرايط مرزي ساده متقارن انجام شده بود. علاوه بر آن اين نخستين پژوهشي است كه در آن به مقايسه نتايج شبيه سازي تست ماكرو فشار و شبيه سازي هاي تست دندانه گذاري نانو در نواحي مختلف پرداخته شده است.
شماره ركورد
190639
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
طراحي كاربردي - مكانيك مواد و سازه هاي كامپوزيت
استاد راهنما
دكتر مجيدرضا آيت اللهي