ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การสร้างแบบจำลองของกระบวนการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตจากใยเคลือบเมตริกซ์

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การสร้างแบบจำลองของกระบวนการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตจากใยเคลือบเมตริกซ์
นักวิจัย : จุฬาลักษณ์ ค้าไม้
คำค้น : constitutive modeling , finite element method , metal matrix composite
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2548
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4680083 , http://research.trf.or.th/node/375
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ในขณะนี้โลหะคอมโพสิตกำลังได้รับความนิยมอย่างมากในการใช้ทำชิ้นส่วนเกี่ยวกับอากาศยานที่อุณหภูมิสูง โลหะคอมโพสิตสามารถผลิตโดยใช้วิธีใยเคลือบเมตริกซ์ การจำลองการผลิตโลหะคอมโพสิตจากใยเคลือบเมตริกซ์นั้นจะเชื่อถือได้มากน้อยเพียงใดขึ้นกับการใช้สมการคอนสติติวทีฟที่เหมาะสม ในปัจจุบันมีเพียงไม่กี่สมการที่ถูกพัฒนาขึ้นมาสำหรับโลหะคอมโพสิตแบบใยเคลือบเมตริกซ์ซึ่งสมการเหล่านี้เป็มสมการเชิงประจักษ์โดยส่วนใหญ่หรือเป็นสมการที่ใช้สำหรับการเรียงตัวของใยเคลือบเมตริกซ์แบบอาเรย์สี่เหลี่ยมซึ่งเป็นรูปแบบการจัดเรียงตัวที่ไม่ซับซ้อนสำหรับการคำนวณ ในทางปฏิบัตินั้นการเปลี่ยนการจัดเรียงของใยเคลือบเมตริกซ์ระหว่างกระบวนการเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ถึงแม้ว่าการจัดเรียงตัวในตอนแรกจะเป็นแบบอาเรย์สี่เหลี่ยมแต่ใยเคลือบเมตริกซ์มักจะจัดเลียงตัวเองให้อยู่ในรูปแบบที่เสถียรที่สุดนั่นคือมักจะอยู่ในรูปแบบอาเรย์หกเหลี่ยม ในงานวิจัยนี้ได้ทำการพัฒนาสมการคอนสติติวทีฟเชิงกายภาพสำหรับกระบวนการทำให้ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นสำหรับการจัดเรียงตัวแบบอาเรย์หกเหลี่ยม สร้างสมการโดยพิจารณายูนิตสำหรับอาเรย์หกเหลี่ยมที่อยู่ภายใต้แรงกดเท่ากันในระนาบ สมการดังกล่าวพัฒนาโดยใช้หลักการแปรผัน สมการคอนสติติวทีฟที่ได้นี้ได้ถูกพัฒนาต่อเพื่อให้ใช้ได้กับสภาวะความเค้นโดยทั่วไป (ซึ่งเป็นความเค้นหลายแกน) สมการคอนสติติวทีฟนี้ได้ถูกนำไปใช้ร่วมกับโปรแกรมไฟไนต์เอลิเมนต์โดยการคำนวณค่าต่างๆจะอ้างอิงกับทฤษฎีการเสียรูปมากทั้งนี้เพื่อที่จะได้จำลองกระบวนการผลิตในทางปฏิบัติได้ แบบจำลองต้องการทราบตัวแปรเพียงสองตัวคือค่าคงที่ของการคืบของโลหะเคลือบ แบบจำลองได้ถูกตรวจสอบยืนยันความถูกต้องโดยทำการเปรียบเทียบผลการทำนายกับผลที่ได้จากการทำนายโดยใช้แบบจำลองแบบจุลภาค ผลการจำลองยังได้ถูกนำไปเปรียบเทียบกับผลการทดลองจริงซึ่งพบว่าเปรียบเทียบกันได้ดี จากผลการจำลองพบว่ากราฟการทำให้ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นที่ได้จากอาเรย์สี่เหลี่ยมและอาเรย์หกเหลี่ยมนั้นเป็นเหมือนขอบล่างและขอบบนของพฤติกรรมการเพิ่มขึ้นของหนาแน่นของใยเคลือบเมตริกซ์ภายใต้การกดแบบแกนเดียวในทางปฏิบัติ Metal matrix composites are increasingly attractive for high temperature aerospace applications. They can be fabricated using the matrix-coated fibre (MCF) method. Simulations of consolidation of matrix-coated fibre composite rely on the existence of suitable constitutive equations. The few existing constitutive equations for matrix-coated fibre composite consolidation are either largely empirical or developed for square array packing of coated fibres of which the configuration involves less complex calculation. In practical consolidation process, fibre re-arrangement may inevitably occur. Even though the initial fibre arrangement is square array, as consolidation proceeds, stacks of coated fibres are likely to fall into hexagonal array configuration as it is the most stable configuration. This research, therefore, addresses the development of a new physically-based constitutive equations for the densification of MCF hexagonal arrays. Unit cells representing hexagonal array packing of the coated fibres under symmetric in-plane compressive load have firstly been established. The model is based on a variational method. The resulting constitutive equations have subsequently been generalised to multiaxial stress states and implemented into finite element software within a finite deformation framework to enable simulations of practical manufacturing processes. The model requires only two material parameters which are the creep constants of the matrix material. The model has been verified by comparing predicted results with those obtained from independently developed micro-mechanical models. The simulation results have also been compared with experimental results. Good agreement is achieved. The results of simulation suggest that the densification curves for square array and hexagonal array packing effectively provide the lower and upper bounds, respectively for the practical consolidation behaviour of MCFs array under uniaxial constrained compression.

บรรณานุกรม :
จุฬาลักษณ์ ค้าไม้ . (2548). การสร้างแบบจำลองของกระบวนการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตจากใยเคลือบเมตริกซ์.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
จุฬาลักษณ์ ค้าไม้ . 2548. "การสร้างแบบจำลองของกระบวนการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตจากใยเคลือบเมตริกซ์".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
จุฬาลักษณ์ ค้าไม้ . "การสร้างแบบจำลองของกระบวนการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตจากใยเคลือบเมตริกซ์."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2548. Print.
จุฬาลักษณ์ ค้าไม้ . การสร้างแบบจำลองของกระบวนการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตจากใยเคลือบเมตริกซ์. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2548.