بررسی تجربی و عددی تاثیر اندازه ذرات پودر فلزی بر خواص فیزیکی و مکانیکی قطعات تولید‌ی به روش تراکم دینامیکی با نرخ بارگذاری بالا

Abstract

در این مقاله، اثر توزیع اندازه ذرات پودر‌های فلزی بر چگالی و استحکام قطعات تولیدشده تحت بارگذاری ضربه‌ای با سرعت بالا مورد بررسی قرار می‌گیرد. آزمون‌های تجربی بر روی پودر آلومینیوم توسط سامانه تفنگ گازی انجام شده است. در این راستا، پودر آلومینیوم خالص با سه اندازه ذره متفاوت، تحت تراکم قرار گرفته و چگالی و استحکام قطعات متراکم‌شده، مورد مقایسه قرار گرفته‌ است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که بیشترین مقدار چگالی، مربوط به بزرگ‌ترین توزیع اندازه ذرات است. به‌منظور ارزیابی اثر مخلوط کردن ذرات پودر با توزیع اندازه‌های متفاوت در خواص قطعات متراکم‌شده، سه پودر اولیه با نسبت‌های وزنی متفاوت، با یکدیگر ترکیب‌شده‌اند. نتایج حاصل نشان می-دهد با افزایش سهم پودر با اندازه ذرات بزرگ‌تر، چگالی قطعه مرکب افزایش می‌یابد ولی این امر تأثیر مشخصی بر استحکام ندارد. در ادامه یک مدل‌سازی ریاضی با استفاده از روش شبکه‌های عصبی جهت پیش‌بینی چگالی قطعات متراکم‌شده، ارائه گردیده است. در این روش، مقادیر تجربی به‌دست‌آمده، به‌عنوان ورودی روش شبکه عصبی مورداستفاده قرار می‌گیرند. مقایسه مقادیر پیش‌بینی شده توسط این مدل‌ با نتایج بدست‌آمده از آزمایش، انطباق بسیار مناسبی را نشان می‌دهد.