شماره راهنما :
1903 دكتري
پديد آورنده :
صادقيان، بهزاد
عنوان :
شبيه سازي ريز ساختار ايجاد شده حين فرايند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي فولاد زنگ نزن و آلياژ آلومينيوم با روش ميدان فازي
گرايش تحصيلي :
مواد و متالورژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
[يازده]، 150ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
ابوذر طاهري زاده، مسعود عطاپور
استاد مشاور :
امير الحاجي، نويد سعيدي
توصيفگر ها :
شبيه سازي ريزساختار , روش ميدان فازي , جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي , روش المان محدود , تبلور مجدد
استاد داور :
احمد كرمانپور، احمد رضاييان، حامد ميرزاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/02/20
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/02/21
چكيده فارسي :
روش ميدان فازي ابزاري قوي جهت شبيه سازي ريزساختارها محسوب مي شود. اين روش كه مبتني بر معادلات ديفرانسيل فازي است، تشكيل فاز و حرك مرزها را مبتني بر انرژي و مرز فاز شبيه سازي مي كند. از آن جا كه، روش ميدان فازي ابزار مناسبي براي شبيه سازي تبلورمجدد ديناميكي ذكر شده است، در فرايندهاي تغيير شكل پلاستيك شديد همچون جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي مي تواند روش مناسبي جهت شبيه سازي ريزساختار محسوب شود. هدف اين پژوهش، شبيه سازي ريزساختار فولاد زنگ نزن و آلياژ آلومينيوم در فرايند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي است. براي اين منظور از روش المان محدود و شبيه سازي هاي حرارتي، سيلان پلاستيك و مكانيك جامدات براي به دست آوردن توزيع دما، كرنش و نرخ كرنش استفاده شد. سپس معادلات ميدان فازي به همراه معادلات حاكم بر تبلورمجدد ديناميكي جهت شبيه سازي ريز ساختار مورد استفاده قرار گرفتند. شبيه سازي هاي المان محدود در نرم افزار كامسول انجام شده و شبيه سازي روش ميدان فازي در نرم افزار متلب صورت پذيرفت. با بكارگيري پارامترهاي استخراج شده از شبيه سازي عددي و استفاده از معادلات حاكم بر تبلورمجدد ديناميكي، دانسيته نابجايي ها، تغييرات انرژي داخلي و همچنين پارامتر تحرك مرز، كه از مهمترين عناصر معادله ميدان فازي هستند، محاسبه گرديدند. در نهايت شبيه سازي تبلور مجدد در فرآيند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي فولاد زنگ نزن 304 و آلياژ آلومينيوم 5083 به روش ميدان فازي صورت گرفت. اين شبيه سازي براي هر فلز در سه سرعت چرخشي مختلف انجام شد. مشاهده شد كه اولا روش ميدان فازي ابزار مناسبي براي شبيه سازي ريزساختار جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي است؛ ثانياً ملاحظه شد كه افزايش سرعت چرخشي در هر دو فلز موجب افزايش كسر تبلور مجدد يافته و همچنين افزايش اندازه دانه نهايي مي-شود. نتايج شبيه سازي تطبيق مناسبي با شرايط تجربي داشتند.
چكيده انگليسي :
Phase-field method is a powerful tool for simulating microstructures. This method, which is based on phase differential equations, simulates phase formation and boundary motion based on energy and phase boundaries. Since the phase-field method is a suitable tool for simulating dynamic recrystallization, in severe plastic deformation processes such as frictional stir welding, it can be a proper method for simulating microstructure during this process. The aim of this research is to simulate the microstructure of stainless steel and aluminum alloy in friction stir welding. For this purpose, finite element method for thermal simulations, plastic flow and solids mechanics were used to obtain temperature distribution, strain and strain rate. Then, the phase-field equations along with the governing equations of dynamic recrystallization were used to simulate the microstructure. Finite element simulations were performed in COMSOL software and phase-field method simulations were performed in MATLAB software. Using the parameters extracted from numerical simulation and governing equations of dynamic recrystallization, the dislocation density, internal energy changes as well as the boundary mobility parameter, which are the most important elements of the phase-field equation, were calculated. Finally, recrystallization was simulated in the friction stir welding of 304 stainless steel and 5083 aluminum alloy by phase-field method. This simulation was performed for each metal at three different rotational speeds. It was observed that firstly, the phase-field method is a suitable tool for simulating friction stir welding microstructure; second, it was observed that increasing
استاد راهنما :
ابوذر طاهري زاده، مسعود عطاپور
استاد مشاور :
امير الحاجي، نويد سعيدي
استاد داور :
احمد كرمانپور، احمد رضاييان، حامد ميرزاده
