پديد آورنده :
شيروي، اميرحسين
عنوان :
بررسي رفتار ترموالاستيك يك نانوكامپوزيت زمينه فلزي تحت تأثير شوك حرارتي در انتقال حرارت گذرا به كمك روش المان محدود
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده،61ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محسن اصفهانيان، مهران مرادي
توصيفگر ها :
نانوكامپوزيت , رفتار ترموالاستيك , قطر و درصد حجمي نانوذره ها , انتقال حرارت گذرا , شوك حرارتي , پايتون , روش المان محدود , حجمك نماينده
استاد داور :
مهدي جوانبخت، رضا جعفري ندوشن
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/09/18
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/09/18
چكيده فارسي :
1 چكيده در سالهاي اخير مطالعات و ساخت كامپوزيت و نانو كامپوزيتها ر شد چ شمگيري دا شته ا ست تا كنون پژوهشهاي زيادي در مورد رفتار االستيك نانوكامپوزيتها انجام شدهاست اين پژوهش به بررسي رفتار ترمواالستيك نانوكامپوزيت زمينه آلومينيومي تقويت شده به وسكيله نانوذرههاي سكيليسكيوم كاربايد تحت تأثير شكوك حرارتي در انتقال حرارت گذارا ميپردازد اسكتفاده از سكيليسكيوم كاربايد براي بهبود خواص ترمواالسككتيك آلومينيوم گزينهي مناسككبي اسككت ميزان تأثيرگذاري تقويتكننده در نانوكامپوزيت به عوامل متعددي مانند شكل جهت گيري تقويتكننده توزيع تقويتكننده اندازه و در صد حجمي واب سته ا ست نانوكامپوزيت حا ضر به كمك نانوذرههاي كروي شكككل تقويت شككدهاسككت هدف از اين پژوهش شككناخت تأثير دو پارامتر قطر و درصككد حجمي نانوذرهها بر رفتار ترمواالسككتيك نانوكامپوزيت اسكككت به همين من ور شكككبيهسكككازي به كمك روش المان محدود و با اسكككتفاده از نرمافزار آباكوس انجام ميشكككود اين شبيهسازي به وسيلهي كد نويسي به زبان پايتون انجام شده و از ديدگاه حجمك نماينده با هدف كاهش حجم محاسبات استفاده ميشود در اين شبيه سازي نانوذرهها به صورت تصادفي در فلز زمينه توزيع مي شوند در ابتدا تست كشش ساده روي حجمك نماينده شبيه سازي شده و نتايج اين تست با نتايج مقاالت صحت سنجي مي شود پس از اين مرحله شرايط مرزي شوك حرارتي تحت انتقال حرارت گذرا به حجمك نماينده اعمال شده تغييرات دمايي و تنشهاي حرارتي حاصل در جسم بررسي مي شوند همهي مراحل مدل سازي تا تبديل دادهها به اطالعات برنامه نويسيشده است و توسط كامپيوتر انجام ميشود پس از پايان بررسككيها مشككخش شككد كه با افزايش قطر نانوذرهها تنشهاي حرارتي كاهش مييابد به طور مثال در زمان اعمال شككوك حرارتي تنشهاي حرارتي ميانگين با تغيير قطر از 08 نانومتر به 001 نانومتر حدود 04 درصككد كاهش را تجربه ميكند نكتهي قابل توجه در مورد تغييرات تنشهاي حرارتي پس از پايان اعمال شككوك حرارتي اين اسككت كه نانوكامپوزيت كاهش 13 و 74 درصككد را به ترتيب براي قطر نانوذره هاي 08 نانومتر و 021 نانومتر تجربه ميكند در پايان بايد گ فت تغييرات دما و تنش هاي حرارتي با تغيير قطر از 08 به 001 نانومتر نسبت به زماني كه قطر نانوذرهها از 001 به 021 نانومتر تغيير ميكند بسيار بزرگتر است كلمات كليدي نانوكامپوزيت رفتار ترمواال ستيك قطر و در صد حجمي نانوذرهها انتقال حرارت گذرا شوك حرارتي پايتون روش المان محدود حجمك نماينده
چكيده انگليسي :
Investigating Thermoelastic Behavior of Metal Matrix Nanocomposite Under Thermal Shock in Transient HeatTtransfer by Finite Element Method Amir Hosein Shirovi Ah shiravi@me iut ac ir Date of Submission 2020 03 8 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohsen Esfahanian mesf1964@cc iut ac irSupervisor Mehran Moradi moradi@cc iut ac irAbstractInvestigations in field of composite and nano composite fabrication have significantly grown in past fewyears In relation to elastic behavior of nanocomposite many research have been done This thesis is aimedat investigating thermoelastic behavior of aluminuim based nanocomposite reinforced by silicium carbidenanoparticles affected by thermalshock in transient heat transfer In case of improving thermoelasticproperties SIC can be applied Reinforcement efficacy depends on several parameters such as shape reinforcements direction reinforcements distribution size and volume percentage This nanocomposite isreinforced by spherical nanoparticles Determining the effect of Diameter and volume percentage ofnanoparticles is the aim of this thesis Therfore simulation by finite element method has been done byapplying the ABAQUS software This simulation is done by Phytonm programming and representativevolume element have been applied to reduce cost of calcuations In this simulation Nanoparticles are randomly distributed in metal matrix At first simulation of simple tensiletest is applied to RVE and the result is verified by articles After applying boundry conditions of thermalshock to RVE in transient heat transfer and resulted temperature variation and thermal stress will be observed All these processes simulation and changing data to information are programed and performed by computer After all evaluations we came to conclusion that as lonh as nano particle s diameter increases the thermalstresses will be decreased For example by thermal shoke exertion the average thermal stress by 80 nm to100 nm change in diameter will face 40 percents decrease The point in case of changes in thermal stresses at the end of exertion is that the nanocomposite face 31 and 47 percents decrease for nano particles with 80nmto 120 nm diameter Finally it worthes mentioning that temperature and thermal stresses along with diameterchanges from 80 nm to 100 nm are bigger than changes from 100nm to 200 nm Keywords Nanocomposite Thermoealastic behavior Dimeter and volume percentage of nanoparticles Transiant heat transfer Phyton Finite elemant method Representative volume element
استاد راهنما :
محسن اصفهانيان، مهران مرادي
استاد داور :
مهدي جوانبخت، رضا جعفري ندوشن
