Skip to main content
SUPERVISOR
قاسم دینی ترکمانی (استاد مشاور) محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما) احمد رضائیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hosein Torkan
حسین ترکان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Estimating Dislocation Density and Calculating of Stored Energy in Tensile testing Of Aluminium 1050
In engineering, in order to predict materials behaviors in similar conditions, mathematical modelling are developed. These models have to be validated and revised by designing and conducting experiments at various conditions. In general, plastic deformation results in increasing dislocation density which in turn leads in greater stored energy in material. In this work, the stored energy was determined using different laboratory methods. Different strains (plastic deformation) was applied on commercially pure aluminum specimen using standard, single-axis tensile test. Then, X-ray diffraction (XRD), Ultrasonic Velocity test (UV), and differential scanning calorimetry (DSC) were employed in order to determine the above-mentioned energy. Each method had its own parameters, therefore the effect of the same on dislocations behavior and density as well as the stored energy was evaluated. In addition, by substitution of the calculated dislocation density in the Tylor's equation, stress-strain curve of the Aluminum was generated and compared with the ones achieved by the tensile test. Comparing these two sets of data, friction stress in Tylor's equation was defined. Small deviations exhibited the relatively high accuracy (and validity) of the calculations. Then, the fractions of mobile and immobile dislocations were calculated using XRD and UV results. Finally, the stored energy was estimated using dislocation density values and the results were compared with the ones obtained from DSC. It was showed (as expected) that the tensile test led in increased dislocation density in the aluminum specimen, of which, a big share was attributed to immobile dislocatio whereas the amount of mobile dislocations remained almost constant during the deformation test. Key words: Stored Energy, Dislocation density, X-Ray Diffraction, Ultrasonic Velocity, Differential Scanning Calorimetry.
از آنجا که در علوم مهندسی سعی می شود با تحلیل نتایج آزمایشگاهی روابطی جهت پیشبینی رفتار ماده در شرایط نسبتا مشابه ارائه شود، یکی از زمینه های پژوهشی اثبات درستی این روابط و اصلاح پارامترهای موجود در آن ها با استفاده از انجام آزمون هایی در شرایط مختلف است. با در نظر گرفتن اینکه هرگونه تغییر شکل پلاستیک در ماده باعث تغییر در دانسیته عیوب خطی می شود، محاسبه انرژی ذخیره شده در ماده در کنار تخمین دانسیته عیوب خطی در حین تغییر شکل پلاستیک از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش تغییر شکل پلاستیک در اثر آزمون کشش ساده تک محوری با سرعت کرنش ثابت تا کرنش های مختلف انجام شد و در ادامه با استفاده از نتایج آزمون های پراش پرتو ایکس (XRD)، تغییرات سرعت فراصوت (UV) و گرما سنجی افتراقی (DSC) اقدام به انجام این محاسبات برای نمونه آلومینیم خالص تجاری کشیده شده در کرنش های مختلف شده است. با توجه به نوع پارامترهای متغیر در این آزمون ها، نتایج ارائه شده هر کدام مربوط به بخشی از تغییرات دانسیته نابجایی ها و انرژی تخمین زده شده است. در ادامه با استفاده از دانسیته نابجایی ها و قرار دادن آن در رابطه تیلور منحنی تنش سیلان نمونه بر حسب کرنش رسم و با منحنی بدست آمده از دستگاه کشش مقایسه شد. با مقایسه نتایج بدست آمده از روش تجربی و همچنین روش محاسباتی، تنش اصطکاکی در رابطه تیلور بدست آمد و میزان انحراف داده ها از واقعیت مشخص شد. انحراف ناچیز منحنی تنش سیلان با منحنی تنش - کرنش حقیقی نشان از دقت بالای روش محاسباتی بکار رفته در این پژوهش است. در ادامه با مقایسه نتایج آزمون های پراش پرتو ایکس و تغییرات سرعت فراصوت میزان و درصد نابجایی های قفل شده و قابل حرکت محاسبه شد و در بخش نهایی محاسبه انرژی ذخیره شده در نمونه با استفاده از رابطه آن با دانسیته نابجایی ها و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج آزمون گرماسنجی افتراقی انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد تغییر شکل ناشی از کشش ساده در آلومینیوم خالص تجاری باعث افزایش دانسیته نابجایی ها شده و درصد بالایی از این افزایش متعلق به نابجایی های قفل شده است در جایی که درصد نابجایی های قابل حرکت تقریبا در تمامی مراحل تغییر شکل ثابت می hy;ماند. کلمات کلیدی انرژی ذخیره شده، دانسیته نابجایی ها، پراش پرتو ایکس (XRD)، تغییرات سرعت فراصوت (UV) و افتراق حرارتی (DSC)

ارتقاء امنیت وب با وف بومی