بررسی اثر ساختار نانوهندسی شده بر رفتار الاستیک غیرخطی فلزات در مقیاس زیر میکرون رویکردی چند مقیاسی با تحلیل دینامیکی

در سالهای اخیر، طراحی و توسعه ساختارهای نانوهندسی شده با هدف بهبود عملکرد مکانیکی مواد فلزی در مقیاس زیر میکرون توجه زیادی را به خود جلب کرده. است رفتار الاستیک غیرخطی این مواد که در نانوحجمها نمود بیشتری پیدا می کند نیازمند مدل سازی دقیق چند مقیاسی است تا تاثیر ساختار ناپیوستگی های مرزی و پدیده های سطحی به درستی در نظر گرفته شود. در این پژوهش با استفاده از یک رویکرد چند مقیاسی ترکیبی شامل شبیه سازی اتمی، مدل سازی اجزاء محدود و تحلیلهای دینامیکی تاثیر ساختار نانوهندسی شده بر پاسخ الاستیک غیرخطی فلزات خالص مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان میدهد که تغییر در آرایش نانوذرات، نسبت تخلخل، و نوع مرزدانه ها می تواند به طور معناداری سختی چقرمگی و دامنه رفتار الاستیک غیرخطی را در این ساختارها تحت تاثیر قرار دهد تحلیل پاسخ دینامیکی تحت بارگذاری ضربه ای نیز آشکار کرد که ساختارهای نانوهندسی شده توانایی بالایی در جذب انرژی و توزیع تنش دارند. این یافته ها نشان دهنده قابلیت مهندسی دقیق خواص مکانیکی فلزات از طریق طراحی نانوساختارها با رویکرد چند مقیاسی است و میتواند در توسعه مواد پیشرفته برای کاربردهای حساس نظیر، نانوحسگرها قطعات MEMS زیست سازگار نقش کلیدی ایفا کند.

کلیدواژه ها:

نانوساختار ، رفتار الاستیک غیرخطی ، تحلیل چند مقیاسی ، مدل سازی ، دینامیکی ، فلزات ، زیر میکرون ، ناپیوستگی مرزی