تحلیل تجربی و عددی اثر تنش سه‌محوره و پارامتر زاویه‌ی لود بر شکست نرم فولاد زنگ نزن 321

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2025.24291.7854
چکیده

در این پژوهش، تأثیر تنش سه‌محوره و پارامتر زاویه لود بر روی کرنش شکست فولاد زنگ‌نزن 321 مورد بررسی قرار گرفت. اگرچه اثر تنش سه‌محوری به‌خوبی مطالعه شده، اما نقش پارامتر زاویه لود و تعامل آن با این تنش همچنان مبهم است. این پژوهش با هدف روشن‌سازی این اثرات در شکست نرم فولاد زنگ‌نزن 321 انجام شد. برای این منظور، پنج نمونه تحت بارگذاری کششی و دو نمونه تحت بارگذاری فشاری با هندسه‌های متفاوت طراحی و در نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی شدند. نمونه‌ها همچنین تحت آزمون‌های تجربی در دمای اتاق و به صورت استاتیکی مورد ارزیابی قرار گرفتند و توزیع کرنش، تنش و پارامترهای آسیب تا لحظه شکست ثبت گردید. برای مدل‌سازی رفتار ماده، از مدل توانی جهت تعریف منحنی تنش-کرنش و از داده‌های آزمایشگاهی جهت کالیبراسیون مدل استفاده شد. نتایج اسنخراج شده نیرو-جابجایی در هر دو روش تجربی و عددی با یکدیگر مطابقت دارد. از نتایج می‌توان نتیجه گرفت که پارامتر تنش سه‌محوره تأثیر مستقیم بر کرنش شکست دارد، در حالی‌که پارامتر زاویه لود تأثیر غیرخطی بر رفتار شکست از خود نشان می‌دهد. همچنین تغییرات جزئی در هندسه نمونه‌ها منجر به تفاوت قابل‌توجهی در مقادیر نهایی کرنش شکست خواهد شد. در مجموع، مطالعه حاضر بر روی زنگ‌نزن 321  نشان می‌دهد که در بازه تنش سه‌محوره 0/63- تا 0/6 و بازه پازامتر زاویه لود 0/78- تا 1 مقدار کرنش شکست از 0/6 تا 0/9 تغییر می‌کند