اندازه گیری و شبیه سازی رفتار کششی آلومینیوم نانوساختار حاوی ذرات آلومینا به روش اجزای محدود

هدف اصلی این مقاله، اندازه گیری و شبیه سازی خواص مکانیکی نانو کامپوزیت ذره ای Al۶۰۶۱-Al۲O۳ است. نانو کامپوزیت ذره ای تولید شده حاوی ۰تا۳ درصدحجمی از نانوذرات آلومیناست. از آن جایی که استحکام تسلیم و سختی در مواد نانوکامپوزیت به اندازه ی دانه های آنها بستگی دارد، برای بیان رابطه استحکام تسلیم با اندازه دانه ها از رابطه تجربی هال-پچ استفاده شده است. در ادامه، روشهای مختلف برای مدلسازی رفتار کششی ماده نانوساختار یعنی تکنیک سلول واحد با تک آخال، سلول واحد با چندین آخال و سلول واحد جاسازی شده معرفی می شوند و از آنها برای یش بینی زفتار آلومینیوم نانو ساختار استفاده می شود. شبیه سازی رفتار مکانیکی در آلومینیوم نانو ساختار با استفاده از نرم افزار اجزای محدود محاسبه و با مقادیر تجربی مقایسه شده است. در نهایت، منحنی تنش-کرنش نانوکامپوزیت ذره ای ساخته شده توسط روش سلول واحد مدلسازی شده است. مدل در نظر گرفته شده در این قسمت تحت بارگذاری واحد قرار داده می شود و در نهایت با همگن سازی در داخل حجم محدود مورد نظر، نمودار تنش-کرنش به دست می آید و با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه می شود. تطابق خوب نتایج تجربی و عددی نمایانگر مناسب بودن مدل اجزای محدود ارائه شده برای پیش بینی رفتار مکانیکی مواد نانوساختار و نانو کامپوزیتهای ذره ای است. نتایج عددی نشان دادند که استفاده از مدل سازیهایی به روش سلول واحد و سلول جاسازی شده برای مدل سازی نانوکامپوزیتها در کنار ساده بودن می تواند بسیار کارامد باشد.