Bor karbürün dinamik yük altında mekanik özelliklerinin moleküler dinamik yöntemlerle incelenmesi
Investigation of mechanical properties of boroncarbide under dynamic loading by molecular dynamicsmethods
- Tez No: 685240
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Boron Carbide, Shock Compression, Molecular Dynamics, ReaxFF II
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bor karbürün (B4C) dinamik yük altındaki mekanik davranı¸sını incelemek üzere moleküler dinamik simülasyonları yapılmı¸stır. Bu amaçla atomik ¸sok sıkı¸stırma simülasyon deneyleri [0001] ve [1010] çarpma yönleri için gerçekle¸stirilmi ¸stir. Atomlar arasındaki etkile¸sme reaktif kuvvet potansiyelleri (reaxFF) ile temsil edilmi¸stir. Her iki yön için Hugoniot e˘grileri ve Hugoniot elastik limitleri (HEL) belirlenmi¸stir. [0001] ve [1010] yönleri için HEL noktaları sırası ile 17 ve 19 GPa basınç de˘gerlerinde meydana gelmektedir. [0001] yönü ile kar¸sıla¸stırıldı˘gında malzeme yapısal deformasyonlara [1010] çarpma yönünde daha iyi direnç göstermektedir. Malzeme içinde ¸sok dalgası içinde üç farklı ¸sok cephesi olu¸smaktadır. ¸Sok hızıUs ve piston hızıUp arasında plastik bölgede iki farklı lineer ili¸ski ortaya çıkmaktadır. [0001] ve [1010] çarpma yönlerinde malzemenin amorf yapısı sırası ile ancak 2,0 km/s ve 3,0 km/s çarpma hızlarından sonra gözlenmi¸stir. Deformasyonların sebebi olarak dü¸sünülen C-B-C zincirlerinin bükülmesi ve ikozahedronların kolektif olarak aynı yönde dönmesi amorfla¸smadan önce gözlenmektedir ve her iki olgunun derecesi çarpma hızına ve çarpma yönüne ba˘glıdır. B4C'de olu¸san yapısal de˘gi¸siklikler radyal da˘gılım fonksiyonu kullanılarak ara¸stırılmı¸stır. Buldu˘gumuz sonuçlar deneysel çalı¸smalar ile uyum içindedir. Anahtar kelimler: Bor karbür, ¸Sok Dalgaları, Moleküler Dinamik, ReaxFF
Özet (Çeviri)
Boron Carbide (B4C) is investigated by molecular dynamics simulations to examine its mechanical behavior on the dynamics loading. Atomistic shock compression simulations are carried out in [0001] and [1010] impact directions for that purpose. Interaction between atoms is defined with reactive force field (reaxFF). Hugoniot curves are obtained and Hugoniot elastic limits (HEL) are determined for both directions. HEL points occur at about 17 and 19 GPa in [0001] and [1010] directions, respectively. Resistance of material to structural deformations is higher for [1010] direction compared to [0001]. Three wave fronts develop in shock wave profile in the material. The shock velocity Us - particle velocity Up relations in plastic region has bilinear nature. Amorphous state is observed above impact speeds 2.0 and 3.0 km/s, in [0001] and [1010] impact directions, respectively. Buckling of C-B-C chains and lattice rotation as a whole which are considered as the causes of deformation occur before amorphisation, the degree of both of which depends on impact direction and impact speed. The changes in the structural order of B4C is investigated using radial distribution function (RDF) analysis. Our numerical results compare favorably with available experimental results.
Benzer Tezler
- Dinamik / termokimyasal yöntemle bor karbür (B4c) seramik tozu üretimi
Synthesis of boron carbide (B4c) powder via dynamic / thermochemical method
SİNAN BAKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Seramik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN KURT
- Al-12Si matrisli seramik partikül takviyeli kompozit kaplamaların soğuk dinamik gaz püskürtme yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of Al-12Si matrix ceramic particulate reinforced composite coatings with cold spray process
SALİH EMRAH BAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Nitrür esaslı sert seramik ince film kaplamaların oksidasyon davranışları
Oxidation behaviours of nitride based hard ceramic thin film coatings
NURİ SOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
- CNC takım tezgahlarında hızlı talaş kaldırma prosesinin teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental study of high speed machining process in CNC machine tools
ERDAL GAMSIZ
- Bor karbürün karakterizasyonu ve nano B4C partikülü üretimi
Characterization of boron carbide and nano B4C particle production
BARIŞ GÜNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT KURT