کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1561045 1513926 2014 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Micro-macro investigation of deformation and failure in closed-cell aluminum foams
ترجمه فارسی عنوان
بررسی میکروسکوپ تغییر شکل و شکست در فوم های آلومینیومی بسته
کلمات کلیدی
فوم آلومینیوم بسته شده، مکانیک میکرو، بومی سازی، شکل سلولی،
ترجمه چکیده
خواص مکانیکی مکانیکی فوم های فلزی ناشی از تغییر شکل سلول های تشکیل دهنده است که در مقیاس میکرو اتفاق می افتد. به این معنا، هندسه سلول ها و همچنین ضخامت و ویژگی دیواره های سلولی در تعیین خواص مکانیکی کلی نقش دارند. در این مقاله با استفاده از روش های شبیه سازی شده با برخی آزمایش های تجربی، رابطه بین تغییر شکل های میکرو مقیاس و خواص مقیاس های کلان بررسی شده است. در بخش اول اثر، اثر تراکم نسبی بر خواص مکانیکی فوم آلومینیوم بسته با روش های عددی بررسی و نتایج با پیش بینی های تحلیلی و داده های تجربی مقایسه می شود. در بخش دوم، اثر توپولوژی سلولی، از جمله شکل سلول و اندازه سلول، بر رفتار مواد، برای فوم های آلومینیومی، بدون در نظر گرفتن تراکم نسبی مورد بررسی قرار می گیرد. نشان داده شده است که شکل سلول باعث تغییراتی در رفتار مواد مغناطیسی می شود که می تواند با اثر آن بر الگوی تغییر شکل و شکست محلی در مواد توضیح داده شود. مکانیزم های مختلف تغییر شکل در سطح سلول در ارتباط با فوم های آلومینیومی بسته شده در نظر گرفته شده است. و در نهایت، در قسمت سوم، الگوهای مختلف شکست در مقیاس های مختلف مورد بررسی قرار می گیرند. تغییر شکل و شکست در سطح سلول باعث ایجاد محلی در مقیاس بزرگ می شود. شکل سلولی و عدم انحراف ساختار فوم به عنوان عوامل اولیه در حالت تغییر شکل و شکست شناخته می شود، و نتایج به برخی از درک عمیق تر در مورد تاثیر شکل سلول بر رفتار مکانیکی می پردازد. همچنین، برخی از آزمایش های تجربی برای اعتبار سنجی نتایج عددی انجام می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
پیش نمایش مقاله
بررسی میکروسکوپ تغییر شکل و شکست در فوم های آلومینیومی بسته
چکیده انگلیسی
Macroscopic mechanical properties of metal foams originate from the deformation of forming cells which happens on a micro scale. In this sense, the geometry of cells as well as the thickness and property of cell walls play a role in determining overall mechanical properties. Using simulation methods combined with some experimental tests, the inter-relationship between the micro scale deformation and the macro scale properties is investigated in this paper. In the first part of the work, the effect of relative density on the mechanical properties of closed-cell aluminum foam is investigated by numerical methods, and the results are compared with analytical predictions and experimental data. In the second part, the effect of cell topology, including cell shape and cell size, on the material behavior is investigated for aluminum foams, regardless of relative density. It is shown that cell shape causes some changes in macroscopic material behavior, which can be explained by its effect on the pattern of deformation and local failure in the material. Different mechanisms of deformation at the cell level are considered in connection with closed-cell aluminum foams. And finally, in the third part, different patterns of failure are investigated on different scales. The deformation and failure at the cell level cause localization on the macro scale. The cell shape and the inhomogeneity of the foam structure are investigated as the primary factors affecting the deformation and failure modes, and the results give some deeper understanding about the effect of cell shape on mechanical behavior. Also, some experimental tests are carried out to validate the numerical results.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computational Materials Science - Volume 83, 15 February 2014, Pages 137-148
نویسندگان
, ,