پیش‌بینی رفتار شکست ورق نازک فولاد زنگ‌نزن 304 در مقیاس میکرو

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

2 فارغ‌التحصیل دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4 جهاد دانشگاهی، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.456947.1955
چکیده

اثر اندازه در مقیاس میکرو به علت وجود تعداد دانه­ های محدود در ناحیه تغییر شکل اتفاق می­افتد و رفتار مکانیکی ماده را تحت‌تأثیر قرار می­ دهد. براین ‌اساس، توصیف رفتار ماده در مقیاس میکرو نیازمند روابط و تئوری­ های جدیدی است. در این مقاله، رفتار شکست ورق نازک فولاد زنگ­ نرن سری 304 با انجام آزمون کشش تک­ محوری بر روی نمونه ­های با ضخامت و اندازه دانه متفاوت در مقیاس میکرو مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که کرنش شکست نمونه­ های مختلف در مقیاس میکرو با کم‌شدن ضخامت یا زیادشدن اندازه دانه ورق، کاهش می ­یابد. به‌منظور درنظرگرفتن اثر هم­زمان ضخامت و اندازه دانه ورق، پارامتر نسبت ابعادی به‌صورت نسبت ضخامت به‌اندازه دانه میانگین ورق تعریف شد. براین‌ اساس، معیار شکست نرم پدیدارشناختی آیادا با درنظرگرفتن اثر اندازه در مقیاس میکرو اصلاح گردید. پیش­ بینی مکان هندسی شکست با استفاده از معیار اصلاح­ شده تطابق خوبی با کرنش شکست نمونه­ های مختلف در مقیاس میکرو دارد و این معیار می­تواند با بیشینه خطای 4.4 درصد مقدار کرنش شکست نمونه ­های مختلف را پیش ­بینی نماید. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، دریافت شد که می­توان از معیار شکست پیشنهادی برای پیش­بینی شکست در فرایندهای مقیاس میکرو استفاده نمود.