الخواص المرنة الفعّالة لمركب جسيمي من الألومنيوم–كربيد السيليكون (Al–SiC) باستخدام الحجم العنصري التمثيلي المعتمد على طريقة العناصر المحددة (FEM-Based RVE) في برنامج SimScale.
DOI:
https://doi.org/10.37375/susj.v16i1.4137الكلمات المفتاحية:
العنصر الحجمي التمثيلي (RVE)، طريقة العناصر المحددة (FEM)، SimScale )برنامج محاكاة(، معامل يونغ (معامل المرونة الطولي)الملخص
تقدم هذه الورقة البحثية دراسة تجانس قائمة على طريقة العناصر المحدودة لتقييم الخصائص المرنة الفعالة لمركب جسيمات الألومنيوم-كربيد السيليكون (Al-SiC). تم تحليل عنصر حجمي تمثيلي ثلاثي الأبعاد (RVE) يحتوي على جسيمات كروية من كربيد السيليكون موزعة عشوائيًا باستخدام منصة SimScale في ظل ظروف التحميل أحادي المحور، أظهر المركب معامل يونغ فعالًا قدره 74 جيجا باسكال، مع إجهاد محوري متوسط قدره 73.16 ميجا باسكال، ما يعادل انفعالًا متوسطًا قدره ×10-49.88. تم استخراج الخصائص المرنة الناتجة ، والإجهاد ، والانفعال , والإزاحة، ومناقشتها بالتفصيل. علاوة على ذلك، تمت مقارنة النتائج العددية مع التنبؤات المستمدة من نموذج تاناكا الميكانيكي الدقيق، مما أظهر توافقًا جيدًا وأكد صحة منهج RVE المقترح القائم على طريقة العناصر المحدودة.
المراجع
Peng, Y., Zhao, H., Ye, J., Yuan, M., Tian, L., Li, Z., Wang, Z., & Chen, J. (2022). Multiscale 3D finite element analysis of aluminum matrix composites with nano and micro hybrid inclusions. Composite Structures, 288, 115425.
Schindler, S., Mergheim, J., Zimmermann, M., Aurich, J. C., & Steinmann, P. (2017). Numerical homogenization of elastic and thermal material properties for metal matrix composites (MMC). Continuum Mechanics and Thermodynamics, 29(1), 51–75.
Tanaka, K., Mori, T., & Wakashima, K. (1973). The effect of particle size on the elastic moduli of particle-reinforced composites. Acta Metallurgica, 21(5), 567–576.
Callister, W. D. (2014). Materials Science and Engineering: An Introduction (9th ed.). Wiley.
Chawla, N. (2012). Metal Matrix Composites (2nd ed.). Springer.
