مهران فلفلی - دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، آزمایشگاه تخمین و بهبود عمر مواد
محمد آزادی - دانشجوی دکترای دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، آزمایشگاه تخمین و بهبود عمر مواد
غلامحسین فرهی - عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، آزمایشگاه تخمین و بهبود عمر مواد
علی شاملو - کارشناسی ارشددانشگاه صنعتی شریف

در میان فلزات، آلومینیوم به علت مقاومت به خوردگی و نسبت استحکام به وزن بالا، جایگاه ویژهای را در صنایع خودروسازی به خود اختصاص داده است. آلیاژهای آلومینیوم- سیلیسیم، به دلیل مقاومتمکانیکی، فیزیکی و خواص ریختهگری مناسب، بصورت گسترده در قطعات موتور مانند سرسیلندر و بلوک سیلندر استفاده میگردد. این قطعات موتوری، معمولا تحت بارهای خستگی ترمومکانیکی قراردارند. به جهت بررسی عملکرد آنها در تحلیلهای عددی، لازم است که خواص خستگی ماده از آزمونهای خستگی، استخراج گردند. براساس منحنی هیستریزیس تنش- کرنش تجربی ماده، میتوانخواص خستگی آن را تعیین نمود. در این مقاله، با استفاده از مدل سختشوندگی به شبیهسازی رفتار الاستیک- پلاستیک آلیاژ آلومینیوم، تحت بارهای خستگی ترمومکانیکی و کمچرخه پرداخته میشود. بر رفتار مواد تحت بارهایخستگی، تنش پسا و تنش معکوس )بازگشتی( موثرند که خود این تنشها، تحت سختشوندگی ایزوتروپیک، سینماتیک، بازیابی استاتیکی و دینامیکی قرار میگیرند. در سختشوندگی ایزوتروپیک،اندازه سطح تسلیم تغییر میکند و در سختشوندگی سینماتیک، این سطح تسلیم جابجا میشود. اغلب، سختشوندگی سینماتیک بصورت خطی درنظر گرفته میشود. لذا به منظور مدلسازی بهتر، تنشمعکوس کل )مرکز سطح تسلیم( بصورت جمع سه تنش معکوس درنظر گرفته شده که تغییرات آن تابعی از کرنش پلاستیک و ثوابت مادی میباشد. بر این اساس، با استفاده از نتایج آزمونهای خستگیهمدما )در دماهای مختلف( و ترمومکانیکی بر روی آلیاژ آلومینیوم فوق، این ثوابت ماده تعیین شده و نتایج رفتار سیکلیک ماده با نتایج منحنی هیستریزیس تنش- کرنش تجربی، مقایسه میشوند

مدل سختشوندگی، آلیاژ آلومینیوم، خستگی ترمومکانیکی، خستگی کمچرخه، رفتار الاستیک- پلاستیک