Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Panepour,Mehdi Ahmadian
مسعود پنجه پور (استاد راهنما) مهدی احمدیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Javad Alizadehnoory
جواد علیزاده نوری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391

TITLE

Investigation of the effect of atomic configration and porosity on the pseudoelastic behavior of shape memory alloy NiAl single crystal by the molecular dynamics simulation method
orous memory materials are porous materials whose constituent material is made of memory alloys. These materials can simultaneously take advantage of the two types of porous materials and memory alloy. The potential and actual applications of these materials in high-tech industries can be imagined. However, to design a new material requires understanding the factors that influence its properties. However, research into these substances has been at the beginning of the road, and further research is needed. For example, the influence of cavity size on the mechanical properties of porous materials is not yet well understood and conflicting views have been raised about the effect of this agent. The lack of trends in the results and the observation of errors during the fabrication of the samples have led the researchers to study this contribution to simulation. On the other hand, the effect of martensitic transformations on the properties of memory alloys is still being investigated by researchers. Careful scrutiny of transformations requires a method that can track the behavior of these substances on an atomic scale. Therefore, molecular dynamics simulation has been used for this research. Simulations were performed at constant temperature under axial loading in the [001] direction on a single Ni-Al crystal sample. Then, to obtain a residual loop system in the stress-strain diagram, the Ni-Al crystallization system with different irregularities was investigated. The porous material in the single crystal sample containing 18% irregularity was used to investigate the porous material. The inter-atomic potential of eam has been used in this simulation. The results of the simulation of a regular single crystal sample show a stress-strain diagram of a 2-part curve. However, this curve should normally consist of 2 steps. Conventional analyzes to understand the behavior of matter during the simulation did not work to explain the behavior of this curve and led to the use of modeling to simplify and explain the behavior of the material. The behavior of matter is modeled without atomic oscillations, and the expansion of the material is simply considered in terms of tensile and transverse contraction. During the modeling, the main factor of the large curves and the six-stage stress-strain diagram were related to the derivative of the Ni-Al potential energy function. The bottom part of the derivative diagram of the pair potential energy function has low oscillations which is the main reason for the behavior of regular Ni-Al single crystals. In irregular crystalline samples, the area of ??the residual ring increases with increasing irregularity. The results of the porous samples showed that by decreasing the size of the cavities, the material strength did not change at first and the strength increased at very small cavities. Send feedback History Saved Community
مواد متخلخل حافظه­دار، مواد متخلخلی هستند که جنس ماده سازنده آن­ها از آلیاژهای حافظه­دار باشد. این مواد به صورت همزمان از مزایای دو نوع ماده متخلخل و آلیاژ حافظه­دار می­تواند بهره ببرد. به طوری که کاربردهای بالقوه و بالفعلی برای این مواد در صنایع با تکنولوژی بالا می­توان تصور نمود. در هر صورت برای طراحی یک ماده جدید نیاز به درک عوامل موثر بر خواص آن مورد می­باشد. با این وجود تا حال تحقیقات در مورد این مواد در ابتدای راه بوده و نیاز به تحقیقات بیشتر در مورد این مواد احساس می­شود. به عنوان مثال تاثیر اندازه حفره ها بر خواص مکانیکی مواد متخلخل هنوز به خوبی روشن نیست و نظرات متضادی برای تاثیر این عامل مطرح شده است. عدم وجود روند در نتایج و مشاهده خطا در حین ساخت نمونه­ها، محققین را به سمت مطالعه این کمک به شبیه­سازی سوق داده است. از طرفی دیگر هنوز نحوه تاثیر استحاله­های مارتنزیتی بر خواص آلیاژهای حافظه­دار توسط محققین در حال بررسی و تحقیق است. بررسی دقیق استحاله­ها نیاز به روشی دارد که بتواند در مقیاس اتمی رفتار این مواد را دنبال کند. لذا از شبیه­سازی دینامیک مولکولی برای انجام این پژوهش بهره برده شده است. شبیه­سازی انجام شده در دمای ثابت تحت بارگذاری محوری در جهت [001] بر نمونه تک بلور Ni-Al صورت گرفته است. در ادامه برای رسیدن به یک سیستم با حلقه پسماند در نمودار تنش-کرنش، سیستم تک­بلور Ni-Al با درصد­های مختلف بی­نظمی مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی ماده متخلخل حافظه­دار از ایجاد حفره در نمونه تک بلور دارای 18 درصد بی نظمی بهره برده شده است. از پتانسیل بین اتمی eam در این شبیه­سازی استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه­سازی نمونه تک بلور منظم یک نمودار تنش-کرنش یک منحنی ? قسمتی را نشان می­دهد. این در حالی است که به طور معمول این منحنی بایستی دارای ? مرحله باشد. آنالیز­های معمولی جهت شناخت رفتار ماده در طی شبیه­سازی برای توضیح رفتار این منحنی کارساز نبوده و باعث گردید که از مدل­سازی برای ساده­سازی و توضیح رفتار ماده استفاده گردد. رفتار ماده بدون نوسانات اتمی مدل گردیده و صرفا انبساط ماده در جهت کشش و انقباض عرضی در نظر گرفته شده است. در طی مدل­سازی عامل اصلی انحناهای فراوان و شش مرحله­ای بودن نمودار تنش-کرنش به مشتق تابع انرژی پتانسیل جفتی Ni-Al مرتبط دانسته شد. قسمت انتهایی نمودار مشتق تابع انرژی پتانسیل جفتی دارای نواسانات فروانی بوده که دلیل اصلی رفتار تک بلور منظم Ni-Al می­باشد. در نمونه­های تک­بلور نامنظم با افزایش درصد بی­نظمی مساحت حلقه پسماند افزایش می­یابد. نتایج حاصل از نمونه­های متخلخل نشان داد، که با کاهش اندازه اندازه حفرات، ابتدا استحکام ماده تغییر نداشته و در اندازه حفرات بسیار کوچک، استحکام افزایش می­یابد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی