Skip to main content
SUPERVISOR
Abbas Ghaei,Peiman Mosaddegh
عباس قائی (استاد مشاور) پیمان مصدق (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamid Irannejad parizi
حمید ایران نژادپاریزی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Simulation and Experimental Study to Determine Thermo-mechanical and Frictional Behavior of BK7 Optical Glass at Elevated Temperature
Computational mechanic simulation of glass forming processes such as precision lens molding, hot embossing, and compression molding require thermo-mechanical glass property data as inputs. In the present study, thermo-mechanical properties of BK7 optical glass at elevated temperatures have been investigated. In the transition temperature range where glass behavior is viscoelastic, these properties are determined by simple compression test. A specimen was designed that did not allow slip between dies. Using experimental data obtained from simple compression test, the constants of elasticity modulus in Generalized Kelvin model can be extracted. In this model, the stress is divided into two deviatoric and hydrostatic forms. The coefficient of bulk and shear modulus of BK7 optical glass are obtained by non-linear curve fitting in MATLAB. In continuous, the obtained data were used in simulation of disk compression test using ABAQUS software. Comparison of experimental and simulation results at different velocities of 0.008 and 0.01 mm/min show good agreement between them. This agreement indicates that the model correctly describes the behavior of matter. Also, it is seen that increase in strain rate leads to increases in material resistance against deformation and also increase in vertical force. In the second part of this study, the frictional stick–slip behavior of BK7optical glass at elevated temperature is investigated. Spring and damper in parallel are used to model the Stick-Slip frictional behavior in this study. Then, the model implemented in ABAQUS software by using FRIC subroutine. The results of simulation for different conditions are compared with pin on disk experimental data. Comparison shows that stick-slip friction is a function of loading rate and normal surface pressure. Keywords : Linear Viscoelasticity, Simple Compression Test, Generalized Kelvin Model, Elasticity Modulus, Bulk Modulus, Shear Modulus, Optical Glass BK7, Stick-Slip Friction, Pin on Disk Test, FRIC subroutine.
بررسی خواص ترمومکانیکی شیشه های اپتیکیBK7 در دمای بالا موضوع این تحقیق می باشد. در این ماده، در دماهای نزدیک به دمای گذار (دمای شیشه ای) رفتار شیشه به صورت ویسکوالاستیک می باشد. در این تحقیق خواص ویسکوالاستیک از طریق تست فشار تعیین گردیده است. در این روش یک دیسک شیشه ای بین دو صفحه فلزی قرار گرفته است و به کمک دستگاه تست فشار در دمای بالا، صفحه بالایی با سرعت مشخص به شیشه فشار وارد می کند. همچنین با استفاده از مدل کلی کلوین و داده های بدست آمده از تست فشار ضرایب سری پرونی، مدول الاستیسیته، مدول بالک و مدول برشی بدست آمده است. در انتها، تست فشار در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده و نتایج با داده های آزمایش مقایسه گردیده است. از مقایسه نتایج بدست آمده از آزمایش های تجربی و شبیه سازی در نرم افزار آباکوس در دو سرعت 0.008 و 0.01 میلیمتر بر دقیقه تطابق خوبی بین نتایج وجود داشت که این تطابق بیانگر آن است که مدل انتخاب شده رفتار ماده را به درستی بیان می کند. همچنین از مقایسه نتایج مشاهده گردید که در اثر افزایش نرخ بارگذاری مقاومت ماده در مقابل تغییر شکل بیشتر می شود و نیروی عمودی افزایش می یابد. در قسمت دوم این پژوهش به بررسی رفتار اصطکاکی ایستایی- لغزشی در مواد ویسکوالاستیک پرداخته شده است. برای نشان دادن این رفتار اصطکاکی از مدل های فنر و دمپر استفاده می شود. سپس با توجه به معادلات حاکم بر این رفتار و همچنین با استفاده از زیربرنامه فریک، رفتار اصطکاکی ایستایی- لغزشی شبیه سازی شده است. این زیربرنامه برای مدل سازی رفتار اصطکاکی مواد در نرم افزار اجزا محدود آباکوس به کار می رود و به زبان برنامه نویسی فورترن می باشد. در انتها با انجام تست پین روی دیسک ،که برای بررسی خواص اصطکاکی و سایشی مواد به کار می رود، این تست در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده و نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج حاصل از تست مقایسه گردیده است. از مقایسه نتایج بدست آمده از آزمایش های تجربی و شبیه سازی در نرم افزار آباکوس مشاهده گردید که نیروی اصطکاک تابع سرعت بارگذاری و فشار عمودی سطح می باشد و همچنین در این تحقیق به بررسی ضرایب فنر و دمپر پردخته شده است. واژه های کلیدی: ویسکوالاستیک، تست فشار، مدل کلی کلوین، خواص ترمومکانیکی شیشه، اصطکاک ایستایی-لغزشی، تست پین روی دیسک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی