کوپل مدل پلاستیسیته دوسطحی دافالیاس-پوپوف با روش‌های تخمینی تنش-کرنش ریشه ناچ در مسائل تنش-صفحه‌ای تحت بار تک‌محوره یک‌سویه

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، آزمایشگاه خواص مکانیکی مواد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی،تهران، ایران

2 استاد، آزمایشگاه خواص مکانیکی مواد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی،تهران، ایران

doi
10.22044/jsfm.2021.2167
چکیده

در اکثر قطعات مکانیکی، ناپیوستگی هندسی یا ناچ وجود دارد. معمولا پاسخ ماده در اطراف این ناپیوستگی‌ها الاستوپلاستیک است. چون تحلیل‌های پلاستیسیته پیچیده و زمان‌بر هستند، محققین، روش‌های تخمینی بر اساس رفتار الاستیک خطی ماده پیشنهاد داده‌اند. در این مقاله، روش تخمینی جدیدی برپایه کوپل‌کردن مدل پلاستیسیته دوسطحی دافالیاس-پوپوف، با روش‌های نیوبر نموی و چگالی انرژی کرنشی معادل نموی، ارائه می‌شود. اگرچه روش جدید معادلات ساده‌ای دارد، اما مدل پلاستیسیته دافالیاس-پوپوف دارای چالش‌ها و پیچیدگی‌هایی است. نحوه‌ی تعیین پارامتر شکل و اثر خط مرزی بر پیش‌بینی مدل، از جمله این چالش‌هاست. به منظور بررسی صحت مدل پیشنهادی و هم‌چنین بررسی چالش‌ها، یک ورق با سوراخ بیضی‌شکل، تحت کشش تک‌محوره یک‌سویه، مورد مطالعه قرار می‌گیرد. فرض شده‌است که مساله تنش‌صفحه‌ای و سوراخ عاری از تنش بوده و رفتار الاستوپلاستیک ورق با معادله رامبرگ-آزگود بیان می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که در عمده مسائل مهندسی، که در آن‌ها محدوده کرنش کمتر از 20 درصد است، می‌توان از اثر خط مرزی بر پیش‌بینی مدل دافالیاس-پوپوف صرفنظر کرد. هم‌چنین نشان‌داده شده است که پارامتر شکل در یک بازه خاص، مقدار بهینه دارد. نتایج نشان می‌دهد که دقت روش پیشنهادی در تخمین تنش-کرنش، قابل قبول می‌باشد.