سعید مرادی - دانشکده فنی و مهندسی
جلسه دفاع از پایاننامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی
بررسی مکـانیکی و متالوژیکی رفتـار شکست و بالستیک ورق فــولادی HSLA-100 در دماهای محیط تا زیر صفر با نرخهای کرنش متفاوت
استاد راهنما
دکتر غلامحسین مجذوبی
اساتید ممتحن
دکتر علی علوینیا، دکتر عباس فدایی
پژوهشگر
سعید مرادی
چكيده:
در این پژوهش، رفتار مکانیکی و بالستیک فولاد HSLA-100 در دماهای محیط تا زیر صفر مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. آزمایشهای نرخ کرنش بالا توسط دستگاه هاپکینسون کششی و آزمایشهای شبهاستاتیکی توسط دستگاه اینسترون صورت پذیرفت. در آزمایشهای کشش هاپکینسون دو نوع نمونه بدون شیار و شیاردار مورد استفاده قرار گرفت. نمونههای شیاردار شامل 4 نوع شیار با شعاعهای انحنای 5/0r=، 1r=، 4r= و mm8r= بودند.رفتار شکست این فولاد با بررسیهای شکستنگاری و رسم منحنیهای ضریب سهبعدی بودن تنش ( ) برحسب کرنش شکست ( ) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج مطالعات بیانگر این نتیجه بود که تنها آزمایشهایی که در دمای C°196- و نرخهای کرنش 5400 و 1/s 10800 انجام گرفتند، موجب وقوع شکست ترد در این آلیاژ شدند. همچنین، در آزمایشهای انجام شده در نرخ کرنشهای 5400 و 1/s 10800 و دمای C°80-، شکست مخلوط مشاهده گردید. منحنیهای تنش-کرنش بهدست آمده از آزمایش هاپکینسون کششی نیز بیانگر افزایش استحکام این فولاد در اثر کاهش دما و افزایش نرخ کرنش بود. بهطوریکه تنش تسلیم این فولاد که در آزمایش شبهاستاتیکی در دمای محیط برابر MPa800 به دست آمده بود، در آزمایش دینـامیکی با نرخ کـرنش S-1 10800 و در دمای C°196- تا حدود Mpa 2100 افزایش پیدا کرد. نتایج آزمایشهای بالستیک روی اهداف 3 میلیمتری از این آلیاژ نشان داد که حد بالستیک این فولاد در دمای C°40- تفاوت چندانی با دمای محیط ندارد. حالآنکه با کاهش بیشتر دما تا C°80- و C°196- حد بالستیک افزایش پیدا کرد. این روند در آزمایشهای بالستیک روی نمونههای کوئنچشده نیز تکرار گشت. پس از اعتبارسنجی شبیهسازیهای بالستیک، تعدادی شبیهسازی برای مطالعه تاثیر هندسه دماغه پرتابه، جرم پرتابه و ضخامت هدف بر حد بالستیک انجام شد. نتایج نشان داد که با کندتر شدن دماغه پرتابه، حدبالستیک افزایش پیدا میکند. همچنین افزایش جرم گلوله و کاهش ضخامت هدف موجب کاهش قابل توجه حد بالستیک میشوند.
Abstract:
Mechanical and ballistic behavior of HSLA-100 steel at room to sub-zero temperatures was investigated by experiment in this work. The high strain-rate tests performed using SHTB apparatus and quasi-static tests were conducted using the universal testing machine, Instron. The dyamic tests were carried out at room temperature, -40°C, -80°C and -196°C. Two types of specimen geometries including plane and notched specimens were used in this study. The notch specimens had a notch radius of 0.5, 1, 4 and 8mm. The fracture mechanism of the material was examined by fractography and drawing the variation of the stress triaxiality parameter P/Y versus for plane and notched specimens. It was found that only the specimens tested at -196°C and strain-rates of 5400 and 10800 1/s showed brittle fracture. The specimens tested at -80°C and strain-rates of 5400 and 1800 1/s showed a mixed mode of fracture. The other specimens tested at ambient and -40°C and various strain-rates of were quite ductile. The stress-strain curves of the the samples indicated that the strength of material increased with reduction of temperature and increase of strain-rate. For example the yield stress of the material increased from 800 MPa at room temperature and quasi-static loading to about 2100 MPa at -196°C and the strain-rate of 10800 1/s. Ballistic tests performed using two types of specimens including as received and quenched specimens. Ballistic tests on the 3mm thickness plates of the material showed that the ballistic limit at -40°C does not change significantly with respect to that at ambient temperature. However, the ballistic limit rises considerably at -80°C and -196°C. The results of ballistic tests on quenched samples showed more or less the same trend. Numerical simulation of the ballistic tests were performed using Ls-Dyna. After validating the simulations, the effect of projectile nose shape, mass and the target thickness on the ballistic limit was investigated. The results showed that the minimum and maximum ballistic limits were obtained for the ogival and blunt projectile, respectively. The simulations also suggested that the increase in the mass of projectile and the decrease in the thickness of target reduced the ballistic limit of the material.
زمان : 29 بهمن 1393 ساعت 10
مکان : آمفی تئاتر دانشکده مهندسی
رزومه
اطلاعات شخصی:
نام : سعید مرادی تاریخ تولد: 28/9/1367
وضعیت تاهل: مجرد تلفن همراه : 09188603474 ایمیل: saeed.moradi911@yahoo.com
سابقه تحصیلی :
1- دیپلم و پیش دانشگاهی رشته ریاضی و فیزیک، مرکز آموزشی علامه حلی اراک زیر نظر سازمان ملی پرورش استعدادهای درخشان 1386- 1382
2- کارشناسی مهندسی مکانیک، گرایش طراحی جامدات ،دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک با معدل 22/16، 1391-1387
3- کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، گرایش طراحیکاربردی، دانشگاه بوعلیسینا همدان. 1391- تاکنون
آشنایی با نرم افزارهای:
Abaqus, Catia, Matlab, Ls-Dyna, Working Model, Office
سوابق علمی:
§ پایاننامه کارشناسی: طراحی توربین بادی با استفاده از روابط تحلیلی براساس طرح اولیه
§ پایاننامه کارشناسی ارشد: بررسی مکانیکی و متالوژیکی رفتار شکست و بالستیک فولاد HSLA در دماهای محیط تا زیر صفر و نرخکرنشهای متفاوت
§ بررسی کامل انواع فرآیندهای تغییرشکل فلزات و کاربردهای آنها.
§ طراحی و ساخت قالب جهت ارائه یک روش نوین در فرآیندهای شکلدهی شدید فلزات. (Groove Pressing)
§ تدریس دروس مختلف مهندسی مکانیک شامل ریاضی، فیزیک، استاتیک، مقاومت مصالح، ترمودینامیک و ...
مقالات:
§ اولین کنفرانس ملی مکانیک کاربردی: بهینهسازی هندسهی قالب فرآیند فشار در کانال لولهای (TCP) به روش الگوریتم ژنتیک
توانمندی و تخصص:
§ تحلیل عددی به روش اجزای محدود (FEM) § کدنویسی § تدریس دروس مرتبط با رشته مهندسی مکانیک |
§ مدل کردن و تحلیل قطعات مکانیکی § بهینهسازی به روش الگوریتم ژنتیک
|
آشنایی با زبان انگلیسی:
Speaking : بسیارخوب، Writing : بسیارخوب، Reading: بسیارخوب