طراحی ریزساختار مواد ناهمگن با استفاده از پینه چندضلعی

چکیده مقاله

طراحی و بهینه¬سازی ریزساختار مواد به نحوی که بتوانند به طور هم¬زمان چندین ویژگی را دارا باشند از زمینه¬های مورد توجه پژوهشگران در طراحی مواد ناهمگن می¬باشد. در این پژوهش روشی جدید برای طراحی ریزساختار مواد به منظور دستیابی به خواص دلخواه با استفاده از روش تقریب¬زنی سطوح به کمک پینه¬¬ی چندضلعی ارائه شده است. در پینه¬ی چندضلعی بر مبنای منحنی¬های مرزی، رویه¬ی متصل به این منحنی¬ها تقریب زده می¬شود. به این منظور ابتدا منحنی¬های مرزی مورد استفاده برای ایجاد پینه، تعیین شده و سپس رویه متصل¬کننده این منحنی¬ها با استفاده از رابطه¬ی پینه¬های چندضلعی، ارائه شده است. در ادامه پینه¬ی ایجاد شده، برای ساخت یک سلول دو فازی، که متناوبا ساختار را ایجاد خواهد کرد، مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به انعطاف¬پذیری منحنی¬های مرزی، ساختارهای متنوعی با درصد حجمی¬های مختلف ساخته شده و به عنوان نمونه، بر اساس ضریب هدایت حرارتی موثر، مورد مقایسه و بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصله نشان می¬دهد که روش ارائه شده به خوبی قادر است ساختارهایی با نسبت دلخواه برای ضریب هدایت حرارتی، هدایت الکتریکی و ضریب نفوذ دو فاز ارائه نماید.