انجام پایان نامه دکتری مکانیک | انجام پایان نامه دکتری در اصفهان (نمونه کار)

انجام پایان نامه دکتری مکانیک همانند انجام رساله دکتری سایر رشته ها نیازمند صرف زمان و دقت لازم می باشد. در راستای آموزش انجام پایان نامه دکتری در اصفهان و همچنین به منظور یاری دانشجویان در انجام پایان نامه دکتری مکانیک نمونه رساله دکتری که در دانشگاه صنعتی اصفهان دفاع شده است را ارائه نموده ایم. این پایان نامه دکتری در سال 1394 به سرانجام رسیده است. دانشجویان می توانند از این فایل در انجام پایان نامه دکتری مکانیک خود با ذکر منبع استفاده نمایند.

جمع بندی حاصل از انجام پایان نامه دکتری مکانیک حاضر

هدف کلی از انجام پایان نامه دکتری مکانیک حاضر مدلسازی ساختاری آلیاژهای حافظه‌دار مشبک است. برای رسیدن به این هدف سه گام اصلی در انجام پایان نامه دکتری مکانیک حاضر دنبال گردید. در گام اول مدلسازی ساختاری مواد مشبک عادی مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا ابتدا تاثیر ماده بالک سازنده بر رفتار مکانیکی بررسی شد. نتایج مدلسازی‌های انجام شده بر روی یک ماده مشبک که توسط روش ذوب انتخابی توسط لیزر تولید شده‌است نشان داد که چنانچه از خواص مادی مربوط به پودری که نمونه از آن تولید شده‌است برای مقاصد مدلسازی استفاده شود اختلاف زیادی بین نتایج مدل و نتایج تجربی در ناحیه الاستیک وجود خواهد داشت. این در حالیست که اگر از خواص مکانیکی نمونه‌ای که با استفاده از همان پارامترهایی که برای ساخت نمونه مشبک استفاده شده‌است تولید شده استفاده گردد همخوانی بسیار خوبی حاصل می‌گردد. این نتیجه اهمیت انتخاب پارامترهای مادی مربوط به ماده بالک سازنده آن ماده مشبک را نشان می‌دهد و می‌توان گفت که برای به حداقل رساندن اثرات ماده بالک بهتر است که نمونه بالک و مشبک با استفاده از فرآیند و پارامترهای مشابه تولید شوند.
پس از بررسی اثر ماده بالک ، اثرات وجود عیوب هندسی بر رفتار مکانیکی مواد مشبک مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور یک نمونه ماده مشبک با ساختار BCC-Z با استفاده از روش مدلسازی رسوب ذوب تولید گردید. پس از تولید نمونه‌ها، قطر پیوندها در چندین نقطه اندازه‌گیری شده و نمودار میله‌ای توزیع احتمالی قطر برای ماده مشبک تعیین شد. برای آنکه تاثیر ماده بالک سازنده تا حد امکان کاهش داده شود، نمونه‌های تست فشار و کشش با همان پارامترهای ساخت که برای ساخت نمونه مشبک مورد استفاده قرار گرفت تولید شده و در تست متناظر آزموده شدند. سپس مدل‌های اجزای محدود بر مبنای المان تیر و المان سه‌بعدی به‌گونه‌ای توسعه داده شدند که بتوانند اثرات تغییر قطر در راستای طول پیوندها را نیز لحاظ کنند. نتایج این مدلسازی نشان می‌دهد که وجود عیوب هندسی در ماده می‌تواند به‌طور قابل ملاحظه‌ای بر پاسخ مکانیکی این مواد اثر بگذارد. از طرفی هرچه تعداد بازه‌های تغییرات قطر در راستای طول پیوند بیشتر باشد نتایج به‌دست آمده به نتایج تجربی نزدیک‌تر خواهد بود. از سوی دیگر در ناحیه الاستیک هر دو مدل بر مبنای المان تیر و المان سه‌بعدی نتایج قابل قبولی ارائه می‌دهند لذا با توجه به اینکه مدل بر مبنای تیر از لحاظ محاسباتی مقرون به صرفه‌تر است، بر مدل سه‌بعدی ترجیح داده می‌شود. هنگامی که پاسخ الاستیک-پلاستیک ماده مورد نیاز است استفاده از مدل بر مبنای المان تیر نتایج خوبی را در پی نخواهد داشت حتی اگر عیوب زیادی در مدل وارد گردد. از این رو برای پیش‌بینی صحیح رفتار الاستیک-پلاستیک یک ماده مشبک استفاده از المان‌های سه‌بعدی که به‌خوبی جزئیات هندسی را پوشش داده باشند الزامی خواهد بود.
هرچند که وارد کردن عیوب هندسی در مدل به نتایج بهتری منجر خواهد شد اما نیاز به المان‌های کوچک‌تر حجم محاسبات مورد نیاز را به‌شدت خواهد افزود. از این رو در ادامه یک مدل محاسباتی کارآمد برای پیش‌بینی رفتار مکانیکی این مواد ارائه گردید. در این روش ابتدا یک تک‌پیوند از ماده در حضور بی‌نظمی‌ها و عیوب هندسی مختلف مدلسازی شده و پاسخ مکانیکی آن استخراج می‌گردد. سپس از پاسخ مکانیکی این تک‌پیوند جهت یافتن پارامترهای مادی ماده بالک سازنده پیوندها استفاده می‌شود. نتایج این مدلسازی نشان دهنده تطبیق مطلوبی با نتایج تجربی است که نشان می‌دهد اثرات عیوب هندسی به‌خوبی در مدل در نظر گرفته شده‌اند.

پیشنهادات

انجام پایان نامه دکتری نه‌تنها بستری را برای خلق علوم جدید فراهم می‌کند، بلکه خلاقیت و استعداد فردی را به‌گونه‌ای پرورش می‌دهد که زایشگاه ایده‌ها و آثار نوین باشد. هرچند که هر روز از این دوران طلایی با یک یا چندین ایده همراه است اما گذر سریع زمان امکان پیاده‌سازی این ایده‌ها را کمرنگ می‌کند. یک محقق نه‌تنها خود به توسعه علم می‌پردازد بلکه با نشان دادن راه به آیندگان به پیشبرد هرچه بیشتر آن کمک می‌کند. آنچه که در ادامه می‌آید پیشنهاداتی است که می‌توانند به تحقق هرچه بیشتر این هدف کمک کنند.

وارد کردن کرنش‌های پلاستیک

هنگامی که یک آلیاژ حافظه‌دار مشبک تحت بارگذاری قرار می‌گیرد، حالت تنش در داخل آن یکنواخت نبوده و به‌دلیل وجود تمرکز تنش در آن، برخی از نواحی تنش‌های بیشتری را تجربه می‌کنند. وجود تنش‌های زیاد در حفره‌های یک آلیاژ حافظه‌دار مشبک سبب می‌شود که نواحی اطراف حفره‌ها به‌سرعت استحاله را تجربه کرده و وارد ناحیه پلاستیک گردد. بنابراین با حذف بار از روی نمونه مشاهده می‌شود که سهمی از کرنش‌های غیرقابل بازگشت در نمونه باقی خواهد ماند. برای در نظر گرفتن این مهم باید معادلات ساختاری حاکم بر رفتار ترمومکانیکی آلیاژهای حافظه‌دار چگال به‌گونه‌ای توسعه داده شوند که اثرات وجود این کرنش‌های پلاستیک را نیز شامل شوند.