ارزیابی خواص مکانیکی مواد مدرج تابعی با استفاده از تحلیل انتقال حرارت گذرا

در این مقاله به بررسی تاثیر استفاده از ذرات سرامیکی در ورق ساخته شده از جنس ماده مدرج تابعی بر رویانتقال حرارت گذرا پرداخته میشود. با درنظر گرفتن تغییرات مشخصات ماده مدرج تابعی در راستای ضخامتورق و اعمال بار حرارتی با دمای ثابت در یک سمت ورق به بررسی تغییرات دما در سمت دیگر پرداخته می شود.دمای ثبت شده از روی سطح ورق قبل از حالت انتقال حرارت پایدار می تواند به منظور بررسی توان توزیع پذیریذرات تقویت کننده در زمینه فلزی استفاده شود. با فرض آلومینیم و آلومینا به عنوان ذرات تشکیل دهنده مادهمدرج تابعی و درنظر گرفتن توزیع توانی برای تغییرات ذرات آلومینا در راستای ضخامت ورق مدرج تابعی بهبررسی مسئله انتقال حرارت گذرا در راستای ضخامت ورق در نرم افزار المان محدود آباکوس پرداخته می شود.تغییرات در مدول الاستیک، چگالی و ضریب انتقال حرارت با درنظر گرفتن رابطه اختلاط خطی محاسبه شده اند.نتایج به دست آمده از حل المان محدود آباکوس در بازهی 2 تا 5 ثانیه نشان میدهد دمای ثبت شده از سطحورق مدرج تابعی برای هر توزیع توانی یکتاست. با هدف بررسی بیشتر برای چهار توان توزیع پذیری، تاثیر استفادهاز توان توزیع ذرات سرامیک بر روی دمای ثبت شده مورد مطالعه قرار گرفته است. در حالت اول اعمال بارحرارتی با دمای ثابت بر روی سطح فلزی انجام شده و از سطح سرامیکی دما ثبت شده و در حالت دوم بارحرارتی بر روی سطح سرامیکی اعمال و در سطح فلزی ثبت شده است. نتایج بیانگر تفاوت دماهای ثبت شده دردو حالت و نشان دهنده بزرگتر بودن دماهای ثبت شده در زمانهای یکسان برای حالت انتقال حرارت از سطحفلزی به سطح سرامیکی نسبت به انتقال حرارت از سطح سرامیکی به فلزی می باشد.

Keywords:

ارزیابی خواص , مواد مدرج تابعی , انتقال حرارت , شبیه سازی , ترموگرافی