عنوان :
مدل سازي المان محدود غير خطي استحاله هاي فازي مارتنزيتي سطح و تنش القايي بر پايه تئوري كرنش بزرگ
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي-مكانيك جامدات
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 78 ص. : مصور، نمودار
استاد راهنما :
مهدي جوانبخت بروجني
استاد مشاور :
سعيد ضيايي راد
توصيفگر ها :
اجزاي محدود غيرخطي , تئوري كرنش بزرگ , مقياس نانو , ميدان فاز , تبديل فاز مارتنزيتي
استاد داور :
محمد مشايخي، مهران مرادي
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/04/18
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/04/19
چكيده فارسي :
چکیده تبديل فاز يا استحاله مارتنزيتی يک تبديل فاز مرتبه اول همراه با تغییر مکان اتمها نسبت به هم و بدون رخداد پديده نفوذ اتمها در هم میباشد که نقشی کلیدی در ايجاد نانو ساختارها و خواص مکانیکی در بسیاری از مواد نظیر آلیاژهای هوشمند ايفا میکند در اين پژوهش معادالت کوپل االستیسیته بر پايه کرنشهای بزرگ میدان فاز غیر خطی برای پديده رشد و تبديل فازهای مارتنزيتی و همچنین تبديل فازهای معکوس تک ورينته در ابعاد نانو تحت بارگذاریهای مختلف مکانیکی و حرارتی در دوبعد و در دستگاه مختصات دکارتی شبیه سازی شده است در گام اول روش اجزای محدود غیر خطی برای معادله دينامیکی میدان فاز و همچنین معادالت االستیسیته بر پايه کرنشهای بزرگ پیادهسازی و صحت معادالت و روش عددی برای هر قسمت مورد بررسی قرار گرفت در ادامه معادالت االستیسیته و میدان فاز غیر خطی با يکديگر جفت شده و با استفاده از روش اجزا محدود غیر خطی حل شدند در پايان بدلیل نقش کلیدی کرنشهای بزرگ در پديده تبديل فاز مارتنزيتی و به منظور نشان دادن قابلیت و دقت کدهای تولید شده مثالهايی برای تبديلفازهای مکعبی به مکعب مستطیل در آلیاژ NiAl در ابعاد نانو مورد بررسی قرارگرفته که از آن جمله میتوان به ايجاد و انتشارصفحه مشترک تک بعدی آستنیت مارتنزيت رشد جوانه و نانوساختار مارتنزيت و هم چنین تبديل فاز معکوس تحت دما تنش و بارگذاری ترکیبی دما و تنش اشاره نمود کدهای تولید شده قابلیت شبیهسازی مسائل متنوع و پیچیده تبديل فاز تک ورينت مارتنزيتی را فراهم میکنند که با توسعه آنها امکان مدل سازی مسائل گوناگونی از جمله مسائل چند ورينت مارتنزيتی در سه بعد مسائل تبديل فاز مارتنزيتی دارای حفره يا عیوب اتمی و مسائل ترمواالستیک میدان فاز اشاره نمود کلمات کلیدی اجزای محدود غیرخطی تئوری کرنش بزرگ مقیاس نانو میدان فاز تبديل فاز مارتنزيتی
چكيده انگليسي :
73 Nonlinear finite element modeling of surface and stress induced martensitic phase transformation based on large strain theory Hossein Rahbar Hossein rahbar@me iut ac ir Date of Submission 2019 07 24 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mahdi Javanbakht javanbakht@cc iut ac irAbstract Martensitic phase transformation PT is a first order displacive and diffusionless PTwhich plays an important role in the formation of nano and microstructures and mechanicalproperties in many materials such as smart alloys In this project the coupled system ofphase field and large strain based elasticity equations is solved using the nonlinear finiteelement method NFEM to simulate the single variant direct and reverse martensitic PT atthe nanoscale under different mechanical and thermal loadings in 2D and in the Cartesiancoordinate First the NFEM was used to solve the time dependent phase field or Ginzburg Landau GL equation without mechanics and the numerical procedure and the self developed code were verified using the existing analytical solutions Next the large strainbased stationary elasticity equations were solved using the NFEM and the developed codewas verified Finally the GL and the large strain based elasticity equations were coupledthrough the elastic energy and the transformation strain tensor and were solved using theNFEM based on both the explicit and implicit methods and both the total and updatedLagrangean descriptions Several examples of the cubic to tetragonal PTs in NiAl weresimulated consisting of the creation and propagation of a planar A M interface growth ofmartensitic nucleus nanostructure evolution and reverse PT induced by thermal andmechanical loadings and their combination The developed code gives the ability to studyvarious phenomena similar to martensitic phase transformations such as reconstructive PTs diffusion and so on Keywords Nonlinear finite element Large strains Nanoscale Phase field Martensitic phasetransformation
استاد راهنما :
مهدي جوانبخت بروجني
استاد مشاور :
سعيد ضيايي راد
استاد داور :
محمد مشايخي، مهران مرادي
