Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Panepour,Mehdi Ahmadian
مسعود پنجه پور (استاد راهنما) مهدي احمديان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Javad Alizadehnoory
جواد عليزاده نوري

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 متخلخلي هستند که جنس ماده سازنده آن­ها از آلياژهاي حافظه­دار باشد. اين مواد به صورت همزمان از مزاياي دو نوع ماده متخلخل و آلياژ حافظه­دار مي­تواند بهره ببرد. به طوري که کاربردهاي بالقوه و بالفعلي براي اين مواد در صنايع با تکنولوژي بالا مي­توان تصور نمود. در هر صورت براي طراحي يک ماده جديد نياز به درک عوامل موثر بر خواص آن مورد مي­باشد. با اين وجود تا حال تحقيقات در مورد اين مواد در ابتداي راه بوده و نياز به تحقيقات بيشتر در مورد اين مواد احساس مي­شود. به عنوان مثال تاثير اندازه حفره ها بر خواص مکانيکي مواد متخلخل هنوز به خوبي روشن نيست و نظرات متضادي براي تاثير اين عامل مطرح شده است. عدم وجود روند در نتايج و مشاهده خطا در حين ساخت نمونه­ها، محققين را به سمت مطالعه اين کمک به شبيه­سازي سوق داده است. از طرفي ديگر هنوز نحوه تاثير استحاله­هاي مارتنزيتي بر خواص آلياژهاي حافظه­دار توسط محققين در حال بررسي و تحقيق است. بررسي دقيق استحاله­ها نياز به روشي دارد که بتواند در مقياس اتمي رفتار اين مواد را دنبال کند. لذا از شبيه­سازي ديناميک مولکولي براي انجام اين پژوهش بهره برده شده است. شبيه­سازي انجام شده در دماي ثابت تحت بارگذاري محوري در جهت [001] بر نمونه تک بلور Ni-Al صورت گرفته است. در ادامه براي رسيدن به يک سيستم با حلقه پسماند در نمودار تنش-کرنش، سيستم تک­بلور Ni-Al با درصد­هاي مختلف بي­نظمي مورد بررسي قرار گرفت. براي بررسي ماده متخلخل حافظه­دار از ايجاد حفره در نمونه تک بلور داراي 18 درصد بي نظمي بهره برده شده است. از پتانسيل بين اتمي eam در اين شبيه­سازي استفاده شده است. نتايج حاصل از شبيه­سازي نمونه تک بلور منظم يک نمودار تنش-کرنش يک منحني ? قسمتي را نشان مي­دهد. اين در حالي است که به طور معمول اين منحني بايستي داراي ? مرحله باشد. آناليز­هاي معمولي جهت شناخت رفتار ماده در طي شبيه­سازي براي توضيح رفتار اين منحني کارساز نبوده و باعث گرديد که از مدل­سازي براي ساده­سازي و توضيح رفتار ماده استفاده گردد. رفتار ماده بدون نوسانات اتمي مدل گرديده و صرفا انبساط ماده در جهت کشش و انقباض عرضي در نظر گرفته شده است. در طي مدل­سازي عامل اصلي انحناهاي فراوان و شش مرحله­اي بودن نمودار تنش-کرنش به مشتق تابع انرژي پتانسيل جفتي Ni-Al مرتبط دانسته شد. قسمت انتهايي نمودار مشتق تابع انرژي پتانسيل جفتي داراي نواسانات فرواني بوده که دليل اصلي رفتار تک بلور منظم Ni-Al مي­باشد. در نمونه­هاي تک­بلور نامنظم با افزايش درصد بي­نظمي مساحت حلقه پسماند افزايش مي­يابد. نتايج حاصل از نمونه­هاي متخلخل نشان داد، که با کاهش اندازه اندازه حفرات، ابتدا استحکام ماده تغيير نداشته و در اندازه حفرات بسيار کوچک، استحکام افزايش مي­يابد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی