رهیافت هیبریدی جدید برای استخراج خواص پلاستیکی به کمک فروروی نانو، تحلیل المان های محدود و آنالیز ابعادی اصلاح شده

بدست آوردن خواص مکانیکی به کمک نتایج حاصل از آزمایش، به عنوان یکی از عمده ترین چالش ها در زمینه تست های فروروی نانو مطرح است. استفاده از روش هیبرید بوسیله ترکیب نتایج تجربی فروروی نانو با آنالیز المان های محدود، یکی از راه حل های موثر در این زمینه می باشد. لذا به منظور استخراج خواص مکانیکی مواد به کمک نتایج تست فروروی نانو، یک روش صریح مبتنی بر روش اصلاح شده آنالیز ابعادی در این مقاله توسعه داده شده است. مزیت عمده استفاده از این روش نسبت به روش های موجود در ارائه جواب های منحصر به فرد بدون نیاز به روش های تکرار و همچنین کاهش قابل توجه در حجم محاسبات می باشد. در این مقاله با اعمال این روش در مورد تیتانیوم خالص، خواص حالت پلاستیک (تنش تسلیم و مدول سخت شوندگی کرنشی) برای یک نمونه محاسبه شده است. برای اولین بار آنالیز ابعادی برای الگوی معادله ساختاری دو خطی (با دو پارامتر بی بعد) مورد استفاده قرار گرفت و در تحلیل المان محدود، فرم کلی معادله جانسون-کوک بکار رفت و مهمترین خاصیت حالت پلاستیک یعنی تنش تسلیم با تطابق بسیار خوبی با مقادیر مرجع استخراج گردید. در جریان حل، روش جدیدی در آنالیز خطا بر مبنای محاسبه برآیند خطای کلی و بدست آوردن اکسترمم خطاها در بازه تمام فضای پارامتری با موفقیت توسعه داده شده و به کار گرفته شد. همچنین برای کالیبره نمودن حل به تنظیم شرایط مهم مسئله مانند شعاع نوک فرورونده اقدام شده و نتیجه گیری شده است که استفاده از شعاع بالاتر از 200 نانومتر منجر به جواب منطبق تری با واقعیت می شود.

کلیدواژه ها:

روش هیبریدی ، آنالیز ابعادی ، آنالیز ابعادی اصلاح شده ، مینیمم برآیند خطا ، خواص تیتانیوم