تأثير دما و اكسيداسيون سطحي بر پارامترهاي مختلف مكانيكي ورق ‌هاي نازك آلومينيومي

ورق ‌هاي آلومينيومي با توجه ‌به خواص ويژه خود از جمله چگالي پايين و شكل‌پذيري بالا داراي كاربردهاي متنوع در صنايع مختلف هستند. با توجه به پيشرفت‌هاي صورت گرفته در زمينه ساخت ورق‌هاي آلومينيومي، در حال حاضر امكان توليد اين قطعات با ضخامت‌هاي بسيار پايين حتي در مقياس نانو فراهم شده است. از اين رو در اين پژوهش به بررسي رفتار مكانيكي اين مواد با استفاده از شبيه‌سازي عددي بر مبناي روش ديناميك مولكولي پرداخته مي‌شود. با توجه ‌به واكنش‌پذيري بالاي آلومينيوم در مجاورت اكسيژن، مدل‌سازي اوليه بر اساس مدل هسته فلزي و پوسته اكسيد فلزي صورت مي‌پذيرد كه در آن امكان بررسي تأثير ضخامت‌هاي مختلف لايه اكسيد سطحي بر رفتار مكانيكي ورق‌هاي نازك آلومينيومي امكان‌پذير است. پس از ايجاد ساختار اوليه، نمونه‌ها تحت شرايط محيطي پايدارسازي شده و انرژي آن‌ها كمينه‌سازي مي‌شود. به منظور بررسي رفتار مكانيكي، نمونه‌ها تحت آزمون‌هاي مختلف مكانيكي ارزيابي شده و پارامترهاي مختلف مكانيكي آن‌ها از جمله مدول يانگ، مدول بالك، مدول برشي و درايه‌هاي مختلف ماتريس خواص ماده در دماهاي مختلف اندازه‌گيري مي‌شود. دقت مدل‌سازي‌هاي صورت گرفته از شبيه‌سازي عددي با نتايج آزمايشگاهي موجود صحت‌سنجي مي‌شود. بر اساس نتايج عددي، روابطي تحليلي براي تعيين پارامترهاي مختلف مكانيكي ورق‌هاي نازك آلومينيومي با ضخامت‌هاي مختلف از لايه اكسيداسيون سطحي در دماهاي مختلف ارائه شد. مقايسه روابط تحليلي به دست آمده با داده‌هاي آزمايشگاهي، بيانگر دقت مناسب آن‌ها و همچنين قابليت تعميم‌پذيري روابط حاصل به ورق ‌هاي آلومينيومي با ابعاد ميكرو و ماكرو است.