پديد آورنده :
بختياري، انسيه
عنوان :
مدل سازي دو بعدي تحول نابجايي هاي لبه اي در تك كريستاله و دو كريستاله ها تحت كرنش هاي الاستيك و غير الاستيك با استفاده از روش ميدان فاز
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 85ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي جوانبخت
استاد مشاور :
صالح اكبر زاده
توصيفگر ها :
نابجايي ها , روش ميدان فاز , كرنش الاستيك , كرنش غير الاستيك , تك كريستاله , دو كريستاله
استاد داور :
محمد سيلاني، محمد رضا فروزان
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/06/10
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/06/10
چكيده فارسي :
چكيده نابجاييها به عنوان يكي از مهمترين عيوب ساختاري نقش عمدهاي در تعيين خواص و رفتار بسياري از مواد ايفا مينمايند نابجاييها عامل ايجاد تغيير شكل پالستيك هستند و به دليل ايجاد كرنش غيراالستيك محلي بر نحوه آزادسازي تنش در ساختار موثرند با توجه به ابعاد نانومتري نابجاييها و نيز مرتبه زماني پيكوثانيه در تغييرات آنها مطالعه پيدايش و رشد آنها در نانوساختارها بسيار حا ز اهميت و مورد عالقه محققان است در اين پژوهش مطالعه پيدايش و رشد نابجاييهاي لبهاي در تك و دوكريستالهها در ابعاد نانو با استفاده از روش ميدان فاز صورت ميگيرد بارگذاريها شامل كرنشهاي غيراالستيك موضعي و نيز بارگذاريهاي مرزي است با تعريف ترمهاي گوناگون براي انرژي هلمهولتز سيستم و كمينهسازي آن در طول زمان با استفاده از معادله گينزبرگ الندا پيدايش و رشد نابجاييها تعيين ميگردد در واقم مساله حاضر مساله كوپل مكانيك ميدان فاز بوده كه با روش المان محدود و در نرمافزار كامسول پيادهسازي ميگردد نتايج مدل تناوبي انرژ ي كريستالي با مدل هندسي معادل و مدل تناوبي بردار برگرز مقايسه و مدل فيزيكي قابل استفاده براي مدلسازي صفحات لغزش موازي تعيين گرديدهاست توابم مختلف محتملي براي انرژي گراديان عمود بر صفحه لغزش ارا ه و مقايسه شدهاند انواع تابم كرنش پالستيك موجود مقايسه و مدل فيزيكي درست تعيين گرديدهاست نوع و دقت مشبندي بررسي شدهاست مدل رياضي و فرآيند عددي با مقايسه ارتفاع نابجايي و نيز فاصله بين آنها حاصل از مدل فعلي و مدلهاي قبلي صحتسنجي شدهاند مسا ل متنوع و مهمي نظير پيدايش و رشد نابجاييها در حضور جزاير مارتنزيتي با كرنشهاي حجمي و برشي مختلف در صفحات مشترك فازي تيز و پيوسته با ضخامتهاي گوناگون در تك كريستاله و دوكريستالهها تحت بار مرزي و در سيستمهاي لغزش مورب مورد مطالعه و شبيهسازي قرار گرفتهاند اثر ابعاد نمونه و هندسه سطح بر نحوه رشد نابجاييها بررسي شدهاست نتايج حاصله اطالعات نسبتا جامعي براي مدلسازي رياضي و شبيهسازي عددي رشد نابجاييها و برهمكنش آنها با ديگر تغييرات ساختاري به دست ميدهد كلمات كليدي نابجاييها روش ميدان فاز كرنش االستيك كرنش غيراالستيك تك كريستاله دوكريستاله
چكيده انگليسي :
86 Two dimensional modeling of evolution of edge dislocations in single crystals and bi crystals under elastic and inelastic strains using phase field method Ensiye Bakhtiyari e bakhtiari@me iut ac ir Date of Submission 2020 03 09 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mahdi Javanbakht javanbakht@cc iut ac irAbstract Dislocations as one of main structural defects have an important role to determine materialsproprties and behaviors Indeed dislocations are the sliding of crystalline planes over each otherwhich result in plastic defermation Due to their inelastic local strain they are cucial in structurestress relaxation Since dislocations are defined at the nanoscale and their evolution occurs in thepicosecond scale their nucleation and evolution are considered in nano structures which haveattracted a great attention in researchers In this research the nucleation and evolution of edgedislocations are studied in single and bi crystals at the nanoscale using the phase field method Mechanical loadings consist of inelastic misfit strains and boundary loadings The dislocationnucleation and evolution are determined by defining proper terms in the Helmholtz energy andminimizing it through the Ginzburg Landau equation The present study is indeed the coupledmechanics phase field problem which is implemented by the FEM method using the COMSOLMultiphysics code The results of periodic crystalline energy equivalent geometry and periodicburgers vector models have been analyzed and the appropriate physical model has been obtainedfor the simulation of parallel slip planes Various functions are presented for the gradient energynormal to the slip planes ans the results have been compared Various types of functions for theplastic strain are compared and the appropriate physical model is obtained The effect of type andorder of the FEM discretization is studied The mathematical model and analytical process areverified by the comparison of the dislocation height and the distance between dislocation coresbetween the present study and previous models Various and important problems such as dislocationnucleation and evolution near the martensite lath with different shear and volumetric strains alongA M sharp and diffuse interface with various thicknesess in single and bi crystals under theprescribed displacement and also along inclined slip systems have been studied Surface and sizeeffect on the dislocation evolution have been studied The obtained results present comprehensiveinformation for the mathematical modeling and numerical simulation of the dislocation evolutionand its interaction with other structural changes Keywords dislocations phase field method elastic strain inelastic strain single crystal bi crystals
استاد راهنما :
مهدي جوانبخت
استاد مشاور :
صالح اكبر زاده
استاد داور :
محمد سيلاني، محمد رضا فروزان
