فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

نمودار حد شکل‌دهی یکی از پرکاربردترین روش‌ها در پیش‌بینی ناپایداری پلاستیک در فرآیند شکل‌دهی ورق‌های فلزی است که دما و نرخ کرنش از جمله عوامل تأثیرگذار بر این منحنی‌ها است. در این مقاله، اثر دما و نرخ کرنش در شرایط بارگذاری نیمه‌استاتیکی، بر رفتار تنش-کرنش و نمودار حد شکل‌دهی آلیاژ آلومینیومی4013 AA بر اساس روش مارسینیاک-کوزینسکی و مدل کارسختی جانسون-کوک بررسی شده است. ابتدا  صحت‌سنجی نتایج عددی پاسخ تنش-کرنش با استفاده از به مدل کارسختی لودویک  با نتایج تجربی انجام شد که نتایج تئوری مطابقت خوبی را با نتایج تجربی نشان داد. سپس با توجه به منحنی‌های تنش-کرنش به دست آمده بر اساس معادله لودویک، ثابت‌های مدل جانسون-کوک برای ورق فلزی 4013 AA محاسبه و برای دماهای مختلف 50، 300 و 400 درجه سانتی‌گراد و نرخ کرنش‌های متفاوت 5-01، 4-10 و 3-10 بر ثانیه ،منحنی‌های تنش-کرنش و نمودار حد شکل‌دهی استخراج شد. سطح منحنی تنش-کرنش ورق با افزایش دما به علت کاهش استحکام، حداکثر تا حدود یک دهم کاهش و با افزایش نرخ کرنش به سبب افزایش استحکام، حداقل تا حدود ده درصد افزایش یافت. همچنین سطح نمودار حد شکل‌دهی آلیاژ با افزایش دما افزایش و با افزایش نرخ کرنش کاهش پیدا کرد. به طوریکه مقدار کرنش حدی در حالت کرنش صفحه‌ای در بالاترین دما و پایین‌ترین سرعت شکل‌دهی بیش از سه برابر مقدار اولیه شد . نتایج بیانگر اثر مثبت دما بر کرنش‌های حدی به علت نرم شدن حرارتی و کاهش استحکام ماده و اثر منفی نرخ کرنش بر نمودار حد شکل‌دهی 4013 AA به علت افزایش استحکام آلیاژ است.