آقای امیرحسین جباری دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر صدیقی، روز چهارشنبه ۹۸/۱۲/۲۱ از رساله دکتری خود تحت عنوان "ارائه مدل تجربی خستگی نانوکامپوزیت پایه منیزیمی در دمای مختلف" دفاع خواهد کرداین جلسه ساعت ۹ صبح روز چهارشنبه در سالن دفاعیات دانشکده مهندسی مکانیک برگزار خواهد شد.

چکیده:

امروزه منیزیم و آلیاژهای آن به عنوان سبک­ترین فلز سازه­ای به دلیل خواص مکانیکی منحصربه­فرد مورد استقبال گسترده پژوهشگران و صنعتگران قرار گرفته­اند. با این حال با توجه به کاهش چشمگیر خواص مکانیکی این دسته از فلزات در دماهای بالا تحت بارگذاری­های یکنواخت و متناوب، تقویت آلیاژهای منیزیمی و ساخت کامپوزیت­های پایه منیزیمی می­تواند سبب بهبود خواص ریزساختاری و رفتار مکانیکی و در نتیجه افزایش کاربرد­های آن­ها در صنایع مختلف نظیر صنعت حمل و نقل شود. در این رساله رفتار خستگی نانوکامپوزیت پایه منیزیمی AZ۳۱B/۱.۵ vol% Al۲O۳ در دمای محیط، °C۱۰۰ و °C۲۰۰ در دو رژیم کم­چرخه و پرچرخه تحت بارگذاری متناوب کشش-فشار مطالعه و نتایج با نمونه­های آلیاژی تقویت نشده مقایسه شده است. به این منظور آلیاژ کارپذیر AZ۳۱B با استفاده از ۱/۵% حجمی نانوذرات اکسیدآلومینیوم و بهره­گیری از روش نوین ریخته­گری به کمک هم­زنی مکانیکی-الکترومغناطیسی تقویت شده و سپس تحت عملیات اکستروژن داغ قرار گرفته است. مطالعات ریزساختاری نشان­دهنده کاهش میانگین اندازه دانه­بندی در زمینه منیزیمی کامپوزیت و نیز همگنی دانه­ها بعد از عملیات اکستروژن به دلیل گسترش پدیده تبلور مجدد دینامیکی است. همچنین حضور نانوذرات تقویت کننده سبب کاهش شدت بافت پایه­ای در نمونه­های کامپوزیتی گردیده است. نمونه کامپوزیتی مقادیر بالاتر سختی در دمای محیط و نیز خواص کششی و فشاری تک محوره بهبود­یافته­ای را در راستای اکستروژن و دماهای مختلف نشان می­دهد. در بارگذاری خستگی پرچرخه تنش-کنترل در دمای محیط، °C ۱۰۰ و °C ۲۰۰ ، ذرات تقویت کننده سبب بهبود حد خستگی نسبت به نمونه آلیاژی به ترتیب به میزان ۲۶%، ۸۷ % و ۵۰ % می­شوند. عمر خستگی نمونه­های کامپوزیتی تحت بارگذاری کم­چرخه در راستای اکستروژن با افزایش دما و نیز کاهش دامنه کرنش به نسبت نمونه­های آلیاژی افزایش می­یابد. اگرچه در دمای محیط هر دو نمونه آلیاژی و کامپوزیتی به علت غالب بودن مکانیزیم تغییر شکل لغزش نابجایی در کشش و تشکیل دوقلویی در فشار، رفتار نامتقارنی به نمایش می­گذارند، با افزایش دما تا °C۲۰۰، در نمونه­ها رفتار متقارن مشاهده می­شود. بعلاوه آنکه در دماهای بالاتر رفتار سخت شوندگی چرخه­ای به نرم شوندگی تبدیل می­شود و مقدار تنش میانگین کاهش می­یابد. در رژیم پرچرخه مدل باسکوئین توانایی پیش­بینی مناسب عمر خستگی در دمای مختلف برای هر دو نمونه کامپوزیتی و آلیاژی را دارد. در میان مدل­های مختلف ارائه شده جهت پیش­بینی عمر خستگی در رژیم­ کم­چرخه، مدل پایه انرژی جاهد-وروانی از نظر آماری نسبت به مدل­های کافین-مانسون-باسکوئین و اسمیت-واتسون-تاپر قابلیت پیش­بینی عمر در دمای مختلف و به نحومطلوب­تری را دارد. همچنین روش مورد استفاده در تحلیل رگرسیون تأثیر فراوانی بر ضرایب مدل­های مذکور می­گذارد، به نحوی که با استفاده از برخی از روش­ها، امکان پیش­بینی کامل نتایج در دمای °C۲۰۰ وجود ندارد.
واژه‌های کلیدی: نانوکامپوزیت پایه منیزیمی، ریزساختار، خواص دما بالا، خستگی کم­چرخه، خستگی پرچرخه، مدل تجربی