تأثير توابع تسليم پيشرفته بر نمودار‌هاي حد شكل‌دهي

كارشناسي ارشد

در فرآيند‌هاي شكل‌دهي، دانستن حدود مجاز شكل‌دهي براي هر ماده پيش از گلويي شدن از اهميت بالايي برخوردار است. يكي از ابزارهاي مفيد در اين راستا، نمودارهاي حد شكل‌دهي هستند كه نسبت كرنش‌هاي اصلي مجاز را در هر حالت شكل‌دهي، براي مواد نشان مي‌دهند. در به دست آوردن اين نمودارها روش‌هاي تجربي و تئوري زيادي وجود دارد. يكي از پركاربرترين روش‌هاي تئوري، روش مارشينياك- كوزينسكي (M-K) هست كه در آن وجود شياري نازك بر روي ورق به‌عنوان عامل ناهمگني در نظر گرفته مي‌شود. لازم به ذكر است كه عوامل زيادي ازجمله ضريب ناهمگني اوليه، توان كار سختي، ضخامت نمونه، نرخ كرنش، پيش كرنش، رابطه كار سختي و توابع تسليم بر نمودارهاي حد شكل‌دهي اثرگذار هستند. در اين پژوهش تأثير توابع تسليم پيشرفته‌اي چون BBC2008، Soare2008، Plunkett 2008، Yld2011 بر اين نمودارها به‌صورت تئوري بررسي گرديده است و مشخص‌شده است كه توانايي معيارهاي تسليم پيشرفته در استخراج حدود شكل‌دهي مواد، بالاتر از معيارهاي تسليم كلاسيكي چون هيل هست. همچنين براي استخراج ضرايب ثابت موجود در اين توابع تسليم براي پاره‌اي از مواد از روش عددي الگوريتم ژنتيك بهره برده شده است و مشخص گرديد كه ضرايب پيش‌بيني‌شده به ميزان خوبي سبب دنبال كردن هرچه دقيق‌تر خواص مكانيكي مواد مختلف مي‌شود؛ و نمودار‌هاي حد شكل‌دهي براي ورق‌هاي آلومينيومي با دخيل نمودن اين توابع تسليم و مدل M-K استخراج شده است. در قسمت ديگري از پژوهش به استخراج نمودار‌هاي حد شكل‌دهي لوله‌هاي آلومينيومي با استفاده از روش M-K بهبوديافته پرداخته‌شده است كه در اين روش به‌جاي فرض ناهمگني هندسي در مواد، فرض بر حضور ناهمگني در خواص ماده ازجمله توان كار سختي (n) هست و مزيت آن بر روش قبل اين است كه حساسيت نمودارها به تغييرات اين پارامتر كمتر از حساسيت به تغييرات ضريب ناهمگني اوليه (f0) است. همچنين براي لوله AA7020-T6 ضرايب ناهمسانگردي جهتي به كمك آزمون‌هاي كششي و با بهره‌گيري از فك‌هاي كششي مناسب به دست آورده شد و با اعمال آن‌ها در روش عددي مورداستفاده، نمودارهاي حد شكل‌دهي دقيقي استخراج گرديد. در پايان به‌منظور تصديق نمودار‌هاي حد شكل‌دهي به‌دست‌آمده از روش تئوري، مقايسه‌اي ميان آن‌ها و نتايج تجربي موجود صورت گرفته است. واژه‌هاي كليدي: نمودار حد شكل‌دهي، روش عددي M-K، توابع تسليم پيشرفته، ضريب ناهمسانگردي.

189126

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر رامين هاشمي

طراحي كاربردي شكل دهي

دكتر رضا معدوليت