Skip to main content
فهرست مقالات

همگن‌سازی آلیاژهای حافظه‌دار متخلخل با استفاده از روش مونت‌کارلو

نویسنده:

نویسنده مسئول:

علمی-پژوهشی (وزارت علوم)/ISC (9 صفحه - از 2014 تا 2022)

چکیده:

در این مقاله پاسخ سوپرالاستیک آلیاژهای حافظه‌دار متخلخل شامل تخلخل‌های کروی‌شکل و درصد تخلخل مابین ۴۰-۵% مورد بررسی قرار گرفته ‌است. توزیع تخلخل‌ها با استفاده از برآورد توزیع آنها در عکس‌های نمونه‌های آلیاژ نیکل‌تیتانیوم به‌ دست آمده است. در این روش، توزیع تخلخل‌ها در عکس‌های دوبعدی با استفاده از پردازش تصویر به ‌دست ‌آورده‌ شده و سپس توزیع تصادفی تخلخل‌ها در مدل‌های سه‌بعدی با روش مونت کارلو تخمین زده و براساس آنها مدل‌های سه‌بعدی تخلخل ایجاد شده است. برای بررسی رفتار سوپرالاستیک آلیاژهای حافظه‌دار متخلخل، از مدل لاگوداس استفاده شده است که در آن یک تابع سختی بهبودداده‌شده مورد استفاده قرار گرفت. در روش همگن‌سازی پیشنهادی، مدول الاستیسیته و تابع سختی به‌صورت توابعی از درصد تخلخل در نظر گرفته می‌شوند. برای شبیه‌سازی رفتار ماده، یک الگوریتم عددی پیشنهاد شده و در نرم‌افزار اباکوس با نوشتن یک برنامه یومت عملیاتی شده است. نتایج حاصل بیانگر تغییرات تقریباً خطی مدول الاستیسیته و تابع سختی نسبت به درصد تخلخل است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان‌دهنده آن بوده که این روش همگن‌سازی به‌خوبی توانسته است رفتار سوپرالاستیک آلیاژهای حافظه‌دار متخلخل را پیش‌بینی نماید.

In this paper, the superelastic response of porous shape memory alloys (SMAs) containing spherical pore shape with pore volume fraction between 5% and 40% has been considered. Using digital images processing, the distribution of pores in 2D images of porous NiTi SMA has been extracted. In this method, the 3D distribution of pores has been appraised with the Monte Carlo method and 3D porous SMA models have been established. To investigate the superelastic behavior of shape memory alloys, the Lagoudas’s phenomenological model was used, in which a phase transformation function was used. To homogenize the porous SMAs, the Young’s modulus and the phase transformation function have been assumed to be a function of the pore volume fraction. Based on the proposed constitutive model a numerical procedure was proposed and executed by the commercial finite element code ABAQUS with developing a user material subroutine. The numerical results show that the Young’s modulus and the phase transformation function are the approximately linear function of the pore volume fraction; furthermore, these results demonstrate the accuracy of the proposed homogenization method to predict the superelastic behavior of porous SMAs.

کلیدواژه ها:

همگن‌سازی ،روش مونت کارلو ،مواد متخلخل ،آلیاژهای حافظه‌دار

homogenization ،Monte Carlo method ،shape memory alloys ،Porous Material


برای مشاهده محتوای مقاله لازم است وارد پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.