بررسی المان محدود فرسایش ذرات جامد چندگانه در آلیاژهای Al ۷۰۷۵-T۶ و Ti-۶Al-۴V

در تحقیق حاضر، فرسایش ذرات جامد آلیاژهای Al ۷۰۷۵-T۶ و Ti-۶Al-۴V ـ به عنوان دو آلیاژ متداول مورد استفاده در سازه هواپیما ـ تحت برخورد ذرات چندگانه، با استفاده از مدلسازی المان محدود بررسی میگردد. رفتار فرسایشی این دو آلیاژ بر اساس معادلات ساختاری جانسون ـ کوک و به صورت یک مدل ضربه در مقیاس مایکرو، با استفاده از تکنیک المان حجم نمونه شبیهسازی شده است. رفتار فرسایشی مواد معمولا به صورت نسبت ماده فرسایشیافته از سطح آلیاژ به جرم ذرات فرساینده تعریف شده که از آن به عنوان نرخ فرسایش تعبیر میگردد. در این تحقیق، در ابتدا نتایج حاصل از مدل المان محدود با نتایج مدلهای تحلیلی رایج در فرسایش صحتسنجی میگردد. سپس دو عامل اصلی موثر بر رفتار فرسایشی آلیاژها، یعنی سرعت ذرات برخوردکننده و زاویه برخورد ذرات مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که بین سرعت ذرات و نرخ فرسایش یک رابطه توانی برقرار است. مطابق نتایج، حداکثر نرخ فرسایش آلیاژ Ti-۶Al-۴V برای زاویه برخوردی ۴۰ درجه و بیشینه نرخ فرسایش آلیاژ Al ۷۰۷۵-T۶ در زاویه برخوردی ۳۰ درجه به ثبت رسیده است. نتایج نشان میدهد که آلیاژ Ti-۶Al-۴V در مقابل فرسایش مقاومتر از آلیاژ Al-۷۰۷۵ میباشد.

کلیدواژه ها:

فرسایش ذرات جامد ، برخورد ذرات چندگانه ، مدل جانسون ـ کوک ، مدل المان محدود