چکیده
این مطالعه باهدف توسعه یک ماده ساختاریافته پیشرفته انجام شده است [1] که ویژگی های فیزیکی در مبحث مکانیک شکست با نمونه های چاپ شده توسط FDM را ارتقاء می دهد. اجزای چاپ شده 3بعدی به عنوان سازه های پیچیده درنظر گرفته شده و فرض می شود که ناهمسانگردی شدیدی درارتباط با مسیرهای رسوب، شکاف های هوا و خطوط جوش نشان می دهد. بنابراین، یک مسئله چالش برانگیز که در این حوزه وجود دارد، دشواری پیش بینی رفتار مکانیکی و کنترل ویژگی های فیزیکی (مقاومت کششی و چقرمگی شکست و غیره) اجزای مختلف می باشد.یک روش رسوب اکستروژن پیشنهاد شد که شامل استفاده از یک رویکرد رسوب کنترل شده برای بهبود چقرمگی شکست اجزای FDM می باشد [2]، [3]. ارتقاء براساس بهینه سازی یک رسوب لایه ای به منظور بازتولید جهت تنش های اصولی در ناحیه مدنظر اعمال شده جهت آغاز ترک در اطراف نوک شیار می باشد. هدف کلی این تحقیق، شناسایی ثابت های مواد از آزمون های آزمایشی است. این ثابت ها بعداً به عنوان ورودی‌های یک مدل عنصر محدود به کار خواهند رفت که برای لحاظ کردن ناهمسانگردی سازه ای با اختصاص رفرنس های مواد در المان های مش موضعی، بررسی خواهند شد [4]. از این رو، فرض شد که رفتار متناظر، رفتاری همسانگرد عرضی بوده و پنج ثابت مواد الاستیک باید شناسایی شوند. به این منظور، مجموعه ای از آزمایش های کششی با اندازه گیری های دقیق و کامل بااستفاده از همبستگی تصویر دیجیتال (DIC) برای جهت‌گیری های لایه ای مختلف، انجام شدند. نواحی مدنظر براساس حالت بارگذاری موضعی برای فعال سازی ثابت های خاص مواد انتخاب شدند. خروجی های آزمایشات ثابت نمودند که نمونه های چاپ شده 3بعدی سختی همسانگردی غیرقابل انتظاری دارند که علت آن مقادیر مشابه یافت شده مدول یانگ طولی و عرضی به ترتیب برابر با MPa 1680 و 1414 می باشد. هرچند ناهمسانگردی درصورت لحاظ کردن مقاومت کششی، به خوبی نمایان گردید. در راستای این نتایج، مدل با اجرای یک معیار تسلیم هیل جهت ارائه بهتر رفتار ناهمسانگرد پلاستیک مشاهده شده، غنی سازی خواهد شد. هدف اصلی، صحت سنجی ورودی های مدل عددی است که میادین آزمایشی اندازه گیری شده را بازتولید می کند و بعداً برای توسعه یک شناسایی براساس یک مدل اجزای محدود بهروزشده (UFEM) به کار می رود.
1-مقدمه
اکثر بخش ها درحال توسعه آینده با انتظارات بالا برای تولید افزوده می باشند. کاربردهای پیشرفته ازجمله هوانوردی و خودروسازی که مستلزم پیاده سازی مجموعه های پیچیده با مؤلفه های متعدد هستند، چالش مهمی پیشروی سازندگان قرار می دهند. تلفیق مواد کارکردی یا «هوشمند» در این سطح به عنوان یک راه حل بهینه برای پاسخ به تعدادی از نیازها درنظرگرفته می شود....