چکیده:
امروز با پیشرفت تکنولوژی روز به روز نیاز به مواد مهندسی جدید با کیفیت بالاتر احساس می شود.کامپوزیت ها به عنوان مواد جدیدی به صنعت معرفی شده اند که به مرور زمان انواع مختلفی از آن ها با مواد مختلف تقویت کننده سنتز شدند. خواص برجسته ی این مواد مقاومت خستگی دانسیته ی کم و استحکام بسیار خوب می باشد. کامپوزیت های زمینه الومنیومی امروزه بسیار مورد توجه و بررسی قرار گرفته اند، این کامپوزیت ها وزن سبکی دارند و در مقابل تنش مقاومت خوبی از خود نشان میدهند و مقاومت خوردگی آنها بسیار مورد توجه است. بررسی شکست و رشد ترک این کامپوزیت ها در شرایط مختلف میتواند پیش بینی کند که کامپوزیتی که به عنوان پوشش در صنایع مختلف استفاده شده است در چه زمانی نیاز به ترمیم و
تعویض دارد و یا با این داده ها میتوان در جهت بهبود خواص کامپوزیت ها استفاده کرد. در این پژوهش متوجه شدیم که در کامپوزیت های زمینه فلزی مکانیزم های رشد ترک بسیار به ذرات تقویت شده ی کامپوزیت ها، شکل و اندازه و جهت گیری و توزیع ذرات دارد. و در نمونه ی شبیه سازی شده ذراتی که در فاصله دورتری از نوک ترک قرار داشتند قابلیت تحمل تنش را داشتند. ذراتی که به نوک ترک و جلوی آن نزدیک تر بودند شکسته شده اند. کامپوزیت ها با مقاومت و خواص منحصر به فرد حتما آینده ی دنیای پوشش ها خواهند بود. و بررسی این زمینه بیشتر از همیشه مورد نیاز صنایع مختلف در کشور می باشد.
خلاصه ماشینی:
نشان داده شد است که مکانیزم های رشد ترک وابستگی بسیار زیادی به شکل ، ادازه ، جهت گیری و توزیع ذرات دارند[٧-٨] مناطق اطراف نوک ترک در ششرایط تنش بسیار بالا قرار دارند و با وجود اینک هلاستیسیته زمینه در آن آزاد شدن این تنش همکاری میکند، به نظر میرسد که فاکتور تمرکز تنش در نوک ترک به اندازه کافی بالا است که باعث شکست ذرات شود.
بر مبنای تست های انجام شده میتوان اظهار داشت که با افزایش مقدار ذرات ALO٢٣ در زمینه آلومینیومی ، استحکام فشاری کامپوزیت تحت تاثیر منفی قرار گرفته ، و همگنین بیشینه استحکام کششی (UTS) و تنش تسلیم (YS) برای کامپوزیت تقویت شده با ١٥%ذرات ALO٢٣ کاهش پیدا کردند [ ١١] تاثیر سهم ذرات تقویت کننده BN بر روی استحکام فشاری کامپوزیت ها در نمودار تنش کرنش شکل ١٠ نشان داده شده است .
در مورد ذرات BN، غیر پیوستگی بین ذرات و زمینه که در میان مرز بین فاز ها حرکت میکند نشانگر پیوند ضعیف بین ذرات و زمینه است که نهایتا تاثیر گذر بر روی انتقال تنش بین هر رو جز کامپوزیت بوده است [ ١٢] نتیجه گیری کامپوزیت های الومنیومی تقویت شده با ذرات ، به عنوان یک ماده مهندسی مهم که کاربرد های عمده ای در صنعت دارند مود توجه قرار گرفته اند.
هنگامی که شبیه سازی دیگری بر روی میکرو ساختار مشابه اما با ١٤ MPa انجام گردید مشاهده شد که مقدار منطقه ی شکست در مقایسه با تنش ٤٨ MPa بسیار کمتر بود و ذرات دورتر از نوک ترک نیر تنش را طاقت اوردند ولی در این حالت شکست ذرات به تنهایی با اهمیت بودند و باعث تغییر مسیر ترک میشدند.