• ورود کاربران دانشگاهی

  • ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)

  • سپندا

    کاربر مهمان
    پنجشنبه 2 آذر 1396| 54.146.50.80 :Your IP
    سامانه پایان نامه های دانشگاه اصفهان (سپندا)



    عنوان :
    ارائه معادله متشکله جدید برای فوم‌های فلزی
    انتشارات : دانشگاه اصفهان
    سال :1393
    زبان : Persian
    شماره سند : 12532
    موضوع :مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی
    پژوهشگر : اعظم سورمیری
    توصیفگر لاتین : Constitutive equation ? Metallic foam ? Work hardening ? Genetic algorithm ? Abaqus subroutine
    توصیفگر فارسی : معادله متشکله ◄ فوم فلزی ◄ کارسختی ◄ الگوریتم ژنتیک ◄ زیر‌برنامه نرم‌افزار آباکوس
    دانشکده : دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک
    مقطع : کارشناسی ارشد

    استاد راهنما : کورش حسن‌پور
    استاد مشاور :
    سال دفاع : 1393
    شماره رکورد : 12532
    شماره راهنما : MEC2 28
    فهرست : فهرست مطالب
    عنوان صفحه
    فصل اول: مقدمه
    1-1. مقدمه 1
    1-2. ساختار فوم 2
    1-2-1. سلول باز 2
    1-2-2. سلول بسته 2
    1-3. روش‌های تولید فوم‌های فلزی 3
    1-4. خواص فوم‌های فلزی 6
    1-5. کاربردهای اصلی 9
    1-5-1. ساختارهای با وزن کم 9
    1-5-2. جذب انرژی 9
    1-5-3. عایق صوتی، حرارتی و ارتعاشی 10
    1-6. تاریخچه مطالعات انجام شده 12
    1-7. ساختارپژوهش 13
    فصل دوم: معادلات حاکم بر فوم‌ها
    2-1. مقدمه 14
    2-2. رفتار الاستیک فوم 14
    2-3. معادلات متشکله ارائه شده 15
    2-3-1. مدل دراکر-پراگر 15
    2-3-2. مدل جی ای زد تی 15
    2-3-3. مدل فلک 16
    2-3-4. مدل شریر 16
    2-3-5. مدل میلر 16
    2-3-6. مدل دشپانده و فلک 17

    عنوان صفحه
    2-3-7. مدل چن و لو 18
    2-3-8. مدل بادیکه 18
    2-3-9. مدل دیلارد 18
    2-4. کارسختی 19
    2-4-1. کارسختی همسانگرد 19
    2-4-2.کارسختی سینماتیک 20
    2-4-3. کارسختی ترکیبی سینماتیک و همسانگرد 21
    2-5. کارسختی مدل‌های موجود 22
    2-5-1. مدل میلر 22
    2-5-2. مدل دشپانده و فلک 24
    2-5-3. مدل چن و لو 25
    2-5-4. مدل بادیکه 25
    2-5-5. مدل دیلارد 26
    2-6. معادله متشکله موجود در نرم‌افزار آباکوس برای فوم‌ها 27
    2-6-1. مدل فوم برخوردپذیر با کارسختی حجمی 27
    2-6-2. مدل فوم برخوردپذیر با کارسختی همسانگرد 29
    2-7. روش‌های انتگرال‌گیری 32
    2-7-1. انتگرال‌گیری به روش صریح 32
    2-7-1-1. روش دو‌مرحله‌ای اویلر با زیر‌مرحله 34
    2-7-2. انتگرال‌گیری ضمنی به روش الگوریتم نگاشت بازگشتی 36
    2-8. حل غیرخطی به روش نیوتن-رافسون 41
    فصل سوم: پیشنهاد تابع کارسختی و پیاده‌سازی آن
    3-1. مقدمه 43


    عنوان صفحه
    3-2. روش نگاشت بازگشتی برای معادله متشکله فوم 43
    3-3. ارائه تابعیت جدید برای کارسختی همسانگرد 45
    3-4. الگوریتم ژنتیک 46
    3-4-1. مزایای الگوریتم ژنتیک 47
    3-4-2. محدودیت‌های الگوریتم ژنتیک 48
    3-5. بارگذاری‌ در راستای خط فشار تک‌محوره 49
    3-6. ارائه یک تابعیت جدید برای کارسختی ترکیبی 51
    3-7. پیاده‌سازی الگوریتم ژنتیک 54
    3-8. نتایج 56
    3-9. حساسیت سنجی 63
    3-9-1. پارامتر h_0 64
    3-9-2. پارامتر α_1 64
    3-9-3. پارامتر α_2 65
    3-9-4. پارامتر γ 66
    فصل چهارم: حل مسأله با استفاده از نرم‌‌افزار آباکوس و نوشتن زیربرنامه
    4-1. مقدمه 68
    4-2. انتگرال‌گیری به روش صریح برای معادله متشکله فوم 68
    4-3. شبیه‌سازی آزمایش فشار تک‌محوره در نرم‌افزار آباکوس 72
    فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادها
    5-1. جمع‌بندی 79
    5-2. پیشنهادها 80
    پیوست الف: 82
    بخش اول:برنامه متلب برای اعمال کارسختی ترکیبی به روش نگاشت بازگشتی 82
    بخش دوم: الگوریتم ژنتیک 83
    پیوست ب: زیربرنامه کارسختی خطی در نرم‌افزار آباکوس 84

    عنوان صفحه
    منابع و مراجع 89



    چکیده :
    چکیده فوم‌ها دسته‌ای از مواد هستند که به علت داشتن خواص سودمند از جمله چگالی کم، جذب انرژی بالا و عایق صوتی و حرارتی، کاربردهای گسترده‌ای در صنعت یافته‌اند. این مواد با داشتن ترکیبی از خواص فیزیکی و مکانیکی سودمند، برای اهداف ساختمانی یا صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به‌ویژه در صنعت اتومبیل‌سازی، کشتی‌سازی، هوافضا و کاربردهای سازه‌ای، جایگاه ویژه‌ای یافته‌اند. به‌طور کلی فوم‌ها به سه نوع فلزی، پلیمری و سرامیکی تقسیم می‌شوند. در این پژوهش فوم‌های فلزی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در سال‌های اخیر تحقیقات گسترده‌ای بر روی رفتار فوم‌ها صورت گرفته و تاکنون چند معادله متشکله ارائه شده است. ‌برخی از معادلات ارائه شده ساده و برخی پیچیده، با چندین پارامتر در معادله سطح تسلیم و کارسختی میباشند. معادلات متشکله موجود بر مبنای پارامترهایی ارائه شده‌اند که مقدار آن‌ها با استفاده از آزمایش‌های تجربی به دست می‌آیند. از آنجا که آزمایش‌های مورد نیاز، غالبا آزمایش‌های چند محوره بوده و انجام آن‌ها به امکانات خاص نیاز دارد، استخراج پارامترهای مورد نیاز با مشکل مواجه می‌باشد. معادله متشکله‌ای پیشنهادی در این پژوهش با استفاده از نمودار تنش-کرنش در فشار تک محوره، رفتار فوم‌ها را پیش‌بینی می‌کند. انجام آزمایش فشار تک محوره به دشواری آزمایش‌های چند محوره نبوده و برای غالب فوم‌ها، نمودار تنش-کرنش تحت فشار تک محوره موجود است. معادله پیشنهادی شامل تابعیت جدیدی برای کارسختی بوده و برای دو نوع کارسختی همسانگرد و ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته است. برای تعیین پارامترهای معادله پیشنهادی، برای هر دو نوع کارسختی از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. در ادامه با نوشتن زیربرنامه‌هایی در نرم‌افزار آباکوس، کارسختی پیشنهادی به‌همراه کارسختی خطی برای فوم‌ها مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از زیر‌برنامه، با نتایج تجربی و شبیه‌سازی توسط نرم‌افزار آباکوس مقایسه شده‌اند. فوم‌های آلومینیومی مورد بحث در این تحقیق، فوم‌های سیمت ، آلپوراس آلولایت و فومینال می‌باشند. با بررسی نمودار تنش-کرنش این فوم‌ها، ضرایب معادله کارسختی پیشنهادی آن‌ها به‌دست آمده و تأثیر هر پارامتر در رفتار ماده بررسی شده است. کلید واژگان: معادله متشکله، فوم فلزی، کارسختی، الگوریتم ژنتیک، زیر‌برنامه نرم‌افزار آباکوس

    چکیده انگلیسی :
    Abstract Foams are a new class of materials that due to their advantageous properties such as low density, high energy absorption in compression stresses and thermal and acoustic insulation have been widely used in industry. Because of a combination of useful physical and mechanical properties, these materials are used for construction or applications purposes. Also these materials have a special position in automobile industry, shipbuilding, aerospace and structural applications. Generally, there are three types of foams: metallic, polymeric and ceramic. In this research, aluminium metallic foam has been studied. In the recent years, extensive researches have been made on the behavior of this material and several constitutive equations for foams have been provided. Some of them are simple and some complex, with several material constants in the yield surface and work hardening equation. The existing constitutive equations are based on the parameters that the value of these parameters, are obtained from experimental tests. Since the required tests are generally multiaxial, and these tests need special facilities, derivation of required parameters is difficult. This research tries to present new constitutive equation for metallic foams to predict the behavior of these materials using stress-strain curve in uniaxial compression.Uniaxial compression test does not have difficulties of multiaxial test, so stress strain curves obtained form uniaxial compression test are available for most foam. Offered constitutive equation includes a new work hardening functionality and has been investigated for both isotropic and combined hardening. Genetic algorithm is used to parameter identification of constitutive equation for both types of work hardening. The proposed hardening equation and linear hardening is developed in some ABAQUS user subroutines. The results of implementing subroutine have been compared with experiments and also the ABAQUS simulation. Aluminium foams that are compared in this research are Alporas, Alulight, Cymat and Foaminal. Investigation stress-strain curve of mentioned foams, the coefficient of work hardening function, are obtained and effect of material parameters on foam behaivior have been studied. Keywords: Constitutive equation, Metallic foam, Work hardening, Genetic algorithm, Abaqus subroutine


    کلید واژه ها :
    معادله متشکله ◄ فوم فلزی ◄ کارسختی ◄ الگوریتم ژنتیک ◄ زیر‌برنامه نرم‌افزار آباکوس,Constitutive equation ◄ Metallic foam ◄ Work hardening ◄ Genetic algorithm ◄ Abaqus subroutine

    آذر1393
    0

    صفحه اول : University Of Isfahan Faculty of Engineering Department of Mechanic Engineering MSc. Thesis A new constitutive model for metallic foams Supervisor: Dr Kourosh Hasan Pour By: Azam Surmiri Dec. 2014
    فصل اول : 1-13
    فصل دوم : 14-42
    فصل سوم : 43-67
    فصل چهارم : 68-78
    فصل پنجم : 79-93
    فصل ششم :