محسن متذکر (دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی راه‌آهن)، ۱۶ دی ماه ۱۴۰۳ از رساله دکتری خود با عنوان «مدل سازی تماس چرخ و ریل با استفاده از روش چند مقیاسی ماکرو-نانو اصطکاک» دفاع نمود. چکیده این رساله که به راهنمایی دکترجبارعلی ذاکری سردرودی و امیررضا خویی انجام شده، به شرح زیر میباشد. چکیده: پدیده اصطکاک و روانکاری نقش حیاتی در عملکرد سیستم‌های مکانیکی ایفا می‌کند و درک عمیق آن‌ها برای افزایش عمر مفید و کاهش خرابی اجزای مکانیکی ضروری است. در این پایان‌نامه، چارچوبی چندمقیاسی برای تحلیل رفتار اصطکاک و روانکاری در تماس چرخ و ریل با استفاده از روش‌های دینامیک مولکولی و المان محدود ارائه شده است. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر زبری سطح، نوع روان‌کننده و شرایط محیطی بر نیروی اصطکاک و تنش‌های تماسی در مقیاس‌های نانو و ماکرو انجام شده است. در بخش اول، با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی، تأثیر طول زنجیره آلکان‌ها، دما و حضور نانوذرات بر رفتار روانکاری در رژیم‌های مختلف (مرزی، مختلط و الاستوهیدرودینامیک) تحلیل شده است. نتایج نشان داد که افزایش طول زنجیره و دما منجر به کاهش نیروی اصطکاک و افزایش ضخامت فیلم روان‌کننده می‌شود، در حالی که نانوذرات نیروی اصطکاک را به دلیل تماس مستقیم با سطوح افزایش می‌دهند. همچنین مشخص شد که زبری در مقیاس نانو تأثیر چشمگیری بر نیروی اصطکاک دارد که در مقیاس میکرو قابل مشاهده نیست. در بخش دوم، داده‌های نانومقیاس به مدل‌سازی ماکروسکوپی با روش المان محدود انتقال داده شد تا تأثیر شرایط مختلف روانکاری بر تنش‌های برشی، محل جوانه‌زنی ترک‌های خستگی و عمر مفید ریل بررسی شود. نتایج نشان داد که روانکاری روغنی تنش‌های تماسی را کاهش داده و عمر خستگی ریل را افزایش می‌دهد، اما محل ترک‌ها به عمق بیشتری منتقل می‌شود. این پژوهش نه تنها به درک عمیق‌تر از رفتار اصطکاک و روانکاری در مقیاس‌های نانو و ماکرو کمک می‌کند، بلکه چارچوبی جدید برای پیش‌بینی و بهینه‌سازی عملکرد تماس چرخ و ریل ارائه می‌دهد. این رویکرد می‌تواند به بهبود طراحی سیستم‌های مکانیکی و کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات کمک کند. واژگان کلیدی: اصطکاک، نانو روانکاری، شبیه سازی چندمقیاسی، تماس چرخ و ریل، زبری سطح. پست الکترونیکی: mohsen.motezakergmail.com
gmail.com
