التحليل بالعناصر المحدودة للسلوك الشدّي في مركّبات الألومنيوم 6061 المقوّى بكربيد السيليكون (%10) والمحضّرة بعملية المساحيق (PM) باستخدام SimScale
DOI:
https://doi.org/10.37375/bsj.v8i21.4058الكلمات المفتاحية:
السلوك الميكانيكي، كربيد السيليكون (SiC)، تحليل العناصر المحدودة (FEA)، محاكاة SimScaleالملخص
تتناول هذه الدراسة السلوك الميكانيكي لألومنيوم 6061 المدعم بجزيئات كربيد السيليكون (SiC) بنسبة 10% تحت تأثير إجهاد الشد باستخدام طريقة العناصر المحدودة (FEM) في برنامج SimScale. تم تطبيق إزاحة عن بُعد مقدارها 0.001 متر لمحاكاة اختبار الشد، وتم تقييم توزيعات الإجهاد والانفعال والإزاحة الناتجة. أظهرت نتائج طريقة العناصر المحدودة أن الألومنيوم المدعم بكربيد السيليكون أظهر استجابات ميكانيكية مماثلة لتلك الخاصة بألومنيوم 6061 النقي، مع زيادات طفيفة فقط في الصلابة وانخفاضات هامشية في الإزاحة القصوى. تشير هذه النتائج المتطابقة إلى أن إضافة كربيد السيليكون تُحسّن الأداء بشكل محدود في ظل ظروف التحميل المُطبقة. ومع ذلك، تُبرهن الدراسة على فائدة المحاكاة القائمة على طريقة العناصر المحدودة في تقييم سلوك المواد المركبة، وتُقدم رؤى قيّمة قبل التحقق التجريبي.
المراجع
N. Parvin, R. Assadifard, P. Safarzadeh, S. Sheibani, and P. Marashi, “Preparation and mechanical properties of SiC‑reinforced Al6061 composite by mechanical alloying,” Materials Science and Engineering: A, vol. 492, no. 1–2, pp. 134–140, Sep. 2008.
A. Saleh, T. Albdftah, and S. Bofaroa,“The effect of alumina (Al₂O₃) volume fraction and stir casting conditions on porosity and fatigue life of aluminum matrix composites,”Bayan Journal of Scientific Studies, no. 17, pp. 129–139, May 2024. [3]ASM International, ASM Handbook, Volume 7: Powder Metallurgy. Materials Park, OH, USA: ASM International, 1998.
A. Sunil, N. V. Srinivasulu, and P. Ramesh Babu, “Finite Element Analysis of Al2024-Based Hybrid Composites Reinforced with PbSn and NiTi,” International Journal of Mechanical Engineering and Technology, vol. 16, no. 4, pp. 52–64, Aug. 2025.
S. C. Tjong and Z. Y. Ma, “Microstructural and mechanical characteristics of in situ metal matrix composites,” Materials Science and Engineering: R: Reports, vol. 29, no. 3–4, pp. 49–113, 2000.
H. Jones, “The effects of porosity on the mechanical properties of sintered materials,” Journal of Materials Science, vol. 10, no. 7, pp. 1135–1143, 1975.
L. Ray, “Development of Aluminium Based Silicon Carbide Particulate Metal Matrix Composite,” Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, vol. 8, no. 6, pp. 455–467, 2009
