پیش‌بینی نمودار حد شکل‌دهی ورق‌ها با شبیه‌سازی عددی آزمون‌های ناکازیما و مارسینیاک اصلاح شده

نویسندگان

1 خواجه نصیر مهندسی مواد

2 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2019.15298.6087
چکیده

نمودار حد شکل‌دهی از ابزارهای مفید در بررسی شکل‌دهی ورق‌های فلزی به منظور طراحی محصولات صنعتی به شمار می‌رود. استخراج نمودارهای حد شکل‌دهی به صورت تجربی، مستلزم آزمایش‌های دقیق، صرف زمان و هزینه زیاد است. از اینرو پژوهش‌های متعددی در استفاده از روش‌های تحلیلی و نرم‌افزارهای المان محدود برای تعیین این نمودارها صورت گرفته است. در این پژوهش، منحنی‌های حد شکل‌دهی برای ورق آلیاژ آلومینیوم 3105 از طریق شبیه‌سازی آزمون ناکازیما و آزمون مارسینیاک اصلاح شده در نرم‌افزار آباکوس به دست آمده است. به منظور تعیین عددی نمودارهای حد شکل‌دهی آلیاژ آلومینیوم 3105 ،معیار تسلیم هیل 1948 ،معیار تسلیم هاسفورد و مدل آسیب گارسن بر پایه هاسفورد با به کارگیری روابط سخت‌شوندگی وس و توانی بررسی و مقایسه شدند. به دلیل عدم وجود معیار تسلیم هاسفورد و مدل آسیب گارسن بر پایه هاسفورد در نرم‌افزار آباکوس، زیرروال نویسی ویومت توسعه یافته و جهت تعیین رفتار آلیاژ آلومینیوم 3105 مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان دادند معیار هیل 1948 ،برای آلیاژهای آلومینیوم، اختلاف زیادی با نتایج تجربی دارد و استفاده از معیار هاسفورد و مدل آسیب گارسن بر پایه هاسفورد، از تطابق خوبی با نتایج تجربی برخوردار است. همچنین به دلیل وجود حفره‌ها در ساختار فلزات، مدل آسیب گارسن به جهت دارا بودن پارامتر کسر حجمی حفره‌ها، توجیه فیزیکی بیشتری نسبت به سایر معیارها دارد. همچنین آزمون مارسینیاک اصلاح شده، نسبت به آزمون ناکازیما نمودار حد شکل‌دهی را در کرنش‌های حدی پایینتر نسبت به آزمون ناکازیما پیش‌بینی می‌کند.