تحلیل شکل گیری و رشد میکروترک درون دانه ای و مرزدانه ای در فولادهای دوفازی با استفاده از تصاویر میکروساختاری و روش پریداینامیک

Abstract

یکی از مهم ترین پارامترها در مطالعه میکرومکانیکی رفتار مواد، امکان بررسی میکروترک ها و الگوهای شروع و انتشار آن در بخش های مختلف ماده می باشد. در کار حاضر سعی شده است تا خرابی در فولادهای دو فازی تحت بارگذاری شبه استاتیکی کششی تک محوره با استفاده از روش عددی پریداینامیک و تطبیق با نتایج تجربی مورد بررسی قرار گیرد. تصاویر تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی از نمونه‌ها نشان می دهند که حفره های مرزدانه ای و رشد آنها در مقیاس میکرو، به عنوان محل تجمع خرابی ها می‌تواند در نظر گرفته شود و همچنین در مقادیر زیاد بار اعمالی، تغییر شکل‌های شدید در فازهای تشکیل دهنده ماده دیده می‌شود. با توجه به تحلیل عددی انجام گرفته، مکانیزم شروع و انتشار مرزدانه ای و درون دانه ای میکروترک ها در میکروساختار فولاد دوفازی با استفاده از روش غیرموضعی پریداینامیک مورد مطالعه قرار گرفته است. تحلیل این مسئله با استفاده از روش پریداینامیک با توجه به هندسه ی نامنظم، غیر موضعی بودن روش تحلیل، بازفرمول نویسی مکانیک محیط‌های پیوسته به شکل معادلات انتگرودیفرانسیلی و مطالعه خرابی پیش رونده یکی از اهداف این کار است که مبتنی بر المان‌های حجمی نماینده به دست آمده از میکروساختار واقعی فولاد دوفازی انجام شده است. همچنین با توجه به امکان پیش بینی مکان های شروع خرابی به صورت هم‌زمان و نحوه انتشار آن ها در بخش های مختلف ماده بدون نیاز به در نظر گرفتن مسیرهای پیش فرض، شکست مرزدانه ای و درون دانه ای در مدل پریداینامیکی ارائه گردیده است.