مدل‌سازي مكانيكي اثر فرآيند ساچمه‌كوبي بر زبري سطح آلياژ تيتانيوم گريد 5

كارشناسي ارشد

ساچمه¬كوبي فرآيندي پيچيده و تصادفي است كه توسط برخي از پارامترهاي ورودي كنترل مي¬شود. از نتايج ساچمه¬كوبي، افزايش زبري سطح، توزيع تنش پسماند در عمق و سطح، فشردگي مرزدانه¬ها در سطح و افزايش كرنش¬سختي ماده¬هدف مي¬باشد. در پژوهش حاضر پارامترها به دو دسته كلي تقسيم و بعد با شبيه¬سازي تك¬ساچمه، اثر پارامترهاي كنترلي بر زبري و رفتار تريبولوژيكي سطح مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل ساختاري مناسب ماده هدف تيتانيومي بر مبناي تطابق توزيع تنش پسماند در عمق و سطح نمونه آزمايشي و شبيه¬سازي از بين 7 مدل ساختاري منتخب برگزيده شده است. به منظور مطالعه زبري در يك منطقه مرجع نيز، يك روش غيرتصادفي ارائه شده است. نتايج نشان مي¬دهد كه زبري سطح متاثر از سرعت و قطر ساچمه برخوردي بوده و با افزايش زمان پاشش، پارامترهاي زبري رفتار متفاوتي از يكديگر دارند، پارامتر ابتدا به¬دليل همپوشاني حفرات كاهش و سپس با افزايش زمان پاشش ازدياد يافته و به يك مقدار پايدار خواهد رسيد. رشد سريع و سپس كاهش تدريجي پارامترهاي به دليل افزايش زمان پاشش، كرنش پلاستيك معادل و نرخ تغيير شكل در سطح بوده و با توليد حفره¬ها در سطح مرجع، اين دو پارامتر رشد صعودي دارند. با ادامه فرآيند و برخوردهاي متعاقب بعدي نرخ اين افزايش كمتر شده و در¬نهايت با پوشش¬دهي كامل سطح به¬صورت تدريجي و همپوشاني حفرات توليدي، رفتاري نزولي به¬خود مي¬گيرند. عامل اطلاعات خاصي در مورد توزيع يكنواخت زبري در سطح نخواهد داد. از طرفي، سطوح با وضعيت متفاوت مي¬توانند مقادير مشابهي داشته باشند. عامل به تغييرات ارتفاع پروفيل سطح بسيار حساس بوده بنابراين مي¬تواند يك پارامتر دقيق در بررسي يكنواختي توزيع زبري مطرح شود. لحاظ كردن همزمان دو پارامتر اطلاعات دقيق¬تري از يكنواختي زبري القا شده در سطح به واسطه ساچمه¬كوبي ارائه مي¬دهد. با افزايش درصد پوشش¬دهي هر دو عامل تقريبا به عدد ثابتي ميل مي¬كنند كه نشان مي¬دهد توزيع يكنواختي از زبري در سطح منطقه مرجع موجود است و اين نتايج با آزمايش¬هاي صورت¬گرفته همخواني دارد.

208788

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك-طراحي كاربردي

دكتر بيژن محمدي