دفاعیه دکتری در دانشکده مهندسی مکانیک 

  آقای مهندس مسعود محمودی، دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی مکانیک، اول آبان‌ماه91، از رساله خود با عنوان «تنش های پسماند در ورقهای آلومینیومی حاصل از فرآیند نورد در کانال زاویه دار( ECAR ) و بررسی تاثیرپارامترهای فرآیند بر آن» دفاع خواهد نمود.

  چکیده این رساله که راهنمایی آن را دکتر محمد صدیقی بر عهده دارند به شرح زیر می‌باشد.

    فرآیند نورد در کانال زاویه دار( ECAR ) [1] یک روش تغییر فرم پلاستیک شدید بر روی ورق ها و نوارهای فلزی است که می تواند سبب ایجاد ساختار فوق ریزدانه در ماده شود. توسط این فرآیند می توان بدون تغییر در سطح مقطع قطعه و به صورت پیوسته، کرنشهای بزرگی را به ماده اعمال نمود و به ویژگیهای مناسب دست یافت.اعمال کرنش شدید غیر یکنواخت سبب ایجاد تنش های داخلی پسماند می گردد. این تنش ها می تواند برخواص مکانیکی و عمر خستگی نمونه تاثیر بگذارد.

  در این پایان نامه، تنشهای پسماند در نمونه حاصل از ECAR و تاثیر پارامترهای فرآیند بر آن به کمک آزمایشهای تجربی و تحلیل المان محدود، بررسی و مطالعه شده است. سه پارامتر موثر شامل زاویه کانال، تعداد عبور و مسیر عبور نمونه می باشند. همچنین تاثیر پارامترهایفرآیند برخواص مکانیکی ماده همچون ریزسختی، استحکام کششی، استحکام تسلیم مطالعه شده است. بدین منظور از 15 نمونه آلومینیومی به ضخامت mm 2 و آلیاژهای 5083 و 6061 استفاده شده است. طبق نتایج بدست آمده به کمک سه روش پراش اشعه X ، سوراخکاری مرحله ای و لایه برداری مرحله ای، پروفیل تنش پسماند ایجاد شده کاملا غیریکنواخت بوده و از فشاری در سطح رویی به کششی در سطح زیری تغییر می کند.

  جهت بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند بر تنش های پسماند و خواص مکانیکی از روش DOE [2] استفاده شده و روابط رگرسیون برای پیش بینی مقادیر ارائه شده است. نتایج تحلیل نشان داد مقادیر تنش پسماند سطحی با افزایش تعداد عبور و کاهش زاویه کانال کاهش می یابد. در بررسی خواص مکانیکی، با افزایش تعداد عبور، کاهش زاویه کانال و عبور از مسیر C استحکام تسلیم و کششی و ریزسختی افزایش فوق العاده ای می یابد و درصد ازدیاد طول کاهش می یابد. این انتخاب پارامتر با توجه به بهینه سازی انجام شده توسط روش رویه پاسخ برای تولید نمونه با تنش پسماند کمتر، ایده آل می باشد.

  در ادامه ساختار کریستالی همچون ریزدانه شدن و تغییر تکسچر در نمونه های شکل دهی شده به کمک تجهیزات پیشرفته EBSD [3] ، XRD [4] و ریزسنجی نوری مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی متالورژیکی انجام شده نشان از کاهش اندازه دانه از 40 میکرون به حدود 1 میکرون در نمونه های 5083 داشته است. همچنین در بررسی تاثیر عملیات حرارتی بر نمونه های 5083 و 6061 سختی نمونه ها افزایش یافته است. از طرفی درصد ازدیاد طول نمونه های 5083 با کاهش نسبتا کم استحکام تسلیم افزایش خوبی نشان داده است.

  نتایج بدست آمده از مدل المان محدود با نتایج اندازه گیری تجربی تنش های پسماند مقایسه شده و تطابق مطلوبی میان نتایج مشاهده می شود.

    واژه‌های کلیدی: نورد در کانال زاویه دار، تنش پسماند، آلومینیوم، ساختار فوق ریزدانه،مدل المان محدود

    ضمنا ایمیل دانشجوی فوق برای علاقه­مندان برقراری ارتباط mmahmoodi@iust.ac.ir می­باشد.  

  [1] Equal Channel Angular Rolling

  [2] Design of Experiments

  [3] Electron Back Scattered Diffraction

  [4] X-Ray Diffraction