بررسی تجربی و عددی توزیع ضخامت، عمق کشش و منحنی حد شکل‌پذیری ورق فولادی با استفاده از آزمون ناکازیما

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 دانشجوی دکترای مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

4 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
10.22044/jsfm.2024.13456.3772
چکیده

در این مقاله، خواص مکانیکی فولاد زنگ نزن با نرخ کرنش‌های مختلف اندازه‌گیری و گزارش شده است. با در نظر گرفتن معادله کار-سختی سویفت، نمودار حد شکل دهی (FLD) ورق با دو روش تجربی و اجزای محدود به دست آمده است. پس از طراحی آزمایش بر اساس روش باکس بنکن و انجام آن‌ها به‌روش اجزای محدود (FEM)، تأثیر پارامترهای ورودی شعاع دهانه قالب، فاصله بین سنبه و قالب، نیروی ورق‌گیر، راستای برش بلانک اولیه نسبت به‌راستای نورد و ضریب اصطکاک بر عمق محصول بدون پارگی به‌دست آمده است. در نهایت پارامترهای بهینه برای دستیابی به حداکثر عمق کشش استخراج شده است. پس از تعریف خواص استخراج شده از ورق فولادی در نرم افزار اتوفرم، به منظور اعتبارسنجی و اطمینان از صحت تحلیل اجزای محدود، توزیع ضخامت در یک مسیر مشخص بر روی محصول آزمایشی با المان محدود مقایسه شده است. پس از طراحی آزمایش‌ها و انجام آن‌ها با استفاده از FEM، مشخص شد که در محدوده مورد بررسی، فاصله بین سنبه و قالب هیچ تأثیری بر عمق کشش ندارد. همچنین با افزایش شعاع دهانه قالب، عمق کشش افزایش می‌یابد. ضریب اصطکاک بیش‌ترین تأثیر را در عمق کشش دارد و با کاهش آن عمق کشش افزایش می‌یابد.