بررسی اثر اندازه در آزمون فشار به کمک مدل ترکیبی هیل- تیلور
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، بخش مهندسی مواد- شکلدادن فلزات، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
2 استاد، بخش مهندسی مواد، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
doi
10.30495/apme.2021.1904499.2005چکیده
در این مقاله، ابتدا با ترکیب مفاهیم پلاستیستهی کریستال ارائه شده توسط تیلور و فرم ریاضی معیار تسلیم هیل برای توصیف ناهمسانگردی، مدل نوینی جهت توصیف پاسخ مکانیکی دانهها در نمونه برحسب جهتگیری آنها توسعه داده شد. مزیت این روش نسبت به دیگر روشهای المان محدود پلاستیستهی کریستال در آن است که در کدهای مرسوم پلاستیسیتهی کریستال، عموماً تمام سیستمهای لغزش فعال در نظر گرفته میشوند که این فرض معتبر نیست، اما در این روش، تغییر شکل با 5 سیستم لغزش مدنظر قرار میگیرد. با بهکارگیری این مدل که مدل ترکیبی هیل-تیلور نامیده شد، آزمون فشار نمونههایی متشکل از تعداد دانهی مختلف با جهتگیری تصادفی شبیهسازی شد و حالت کرنش هر دانه و شرط رفع اثر اندازه در هندسهی نهایی نمونه، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که حالت کرنش هر دانه در ماده وابسته به جهتگیری آن، منحصر به فرد بوده و حالت کرنش با عبور از مرز دانهها بهصورت ناگهانی تغییر میکند. همچنین مشاهده شد که با افزایش تعداد دانهها، هندسهی نهایی به هندسهی ایدهآلی که در آزمون فشار مورد انتظار است نزدیک میشود. میل کردن هندسه نهایی به هندسه ایدهآل، از نقطهنظر آماری مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد با افزایش تعداد دانهها در یک سطح مقطع ثابت با وجود حفظ پراکندگی حالت کرنش دانهها، میانگین حالت کرنش در مسیرهای شعاعی مختلف به سمت حالت کرنش ایدهآل میل میکند.
