عنوان
پيش‌بيني رشد آسيب در شكل‌دهي ورق‌هاي فلزي با استفاده از معيار آسيب ويرزبيكي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
مكانيك آسيب به‌عنوان يكي از شاخه‌هاي نوپا در علم مكانيك ابزاري قدرتمند براي مكانيك شكست محسوب مي‌گردد. تمامي مواد به‌صورت ذاتي داراي نقص‌هايي به‌صورت ترك، حفره و عيوب هستند. اين عيوب مي‌توانند در خلال توليد ماده يا هنگام بارگذاري شكل گيرند. هدف اصلي مكانيك آسيب بررسي رشد تمامي عيوب و تأثير آن‌ها بر روي استحكام مكانيكي ماده است. شبيه‌سازي رشد آسيب در مواد نرم و پيش‌بيني زمان و محل وقوع شكست در اين مواد يكي از مهم‌ترين زمينه‌هاي موردنظر طراحان در فرآيندهاي شكل‌دهي است. ويرزبيكي با در نظر گرفتن تأثير فشار هيدرو‌استاتيك و ناورداي سوم تنش انحرافي بر روند تغييرشكل پلاستيك ماده، مفهوم جديدي از مدل آسيب ماده را پيشنهاد نمود. معيار آسيب باي-ويرزبيكي يك مدل قدرتمند براي پيش‌بيني آسيب در فلزات شكل‌پذير شناخته شده و طيف وسيعي از تنش‌هاي سه‌محوري را پوشش مي‌دهد. امروزه يكي از قسمت‌هاي مهم نرم‌افزارهاي مبتني بر روش اجزاي‌محدود مانند نرم افزار آباكوس توانايي پيش‌بيني مكان و زمان وقوع شكست در بارگذاري‌هاي مختلف مي‌باشد. برخي از مدل‌هاي آسيب مانند معيار آسيب ويرزبيكي در اين نرم‌افزار وجود ندارد. براي اين منظور بايد از زيربرنامه در نرم‌افزار استفاده شود. اين مدل آسيب در فرمول‌بندي خود از اثرات تنش سه‌محوري و پارامتر زاويه لود بهره مي‌برد. براي بررسي اين معيار آسيب لازم است تا اين معيار در قالب زيربرنامه VUMAT در نرم‌افزار توسعه يابد. براي شبيه‌سازي اين مدل از دو ماده آلومينيوم 2024-T351 و فولاد 1045 كه در مراجع وجود دارد استفاده شده است. به منظور صحت عملكرد و بررسي نتايج پيش‌بيني آسيب از نمونه‌هاي گرد صاف، شياردار و صفحات شياردار استفاده شده و نتايج آن با نتايج تجربي مقايسه مي‌گردد. براي بررسي زيربرنامه و صحت‌سنجي عملكرد آن در حالت شكل‌دهي ورق، الگوريتم نوشته شده براي حالت دوبعدي اصلاح گرديد و براي بررسي نتايج آن زير برنامه بر روي نمونه تخت تحت كشش اعمال شد. در پايان براي بررسي اثرات پارامتر زاويه لود در نتايج، شبيه‌سازي بر روي نمونه شياردار انجام مي‌شود. نتايج به‌دست آمده از شبيه‌سازي‌هاي فوق نشان مي‌دهد كه اين معيار پيش‌بيني خوبي در شكست و مكان آن ارايه مي‌دهد. هم‌چنين نتايج به‌دست آمده درحالت دوبعدي بسيار نزديك به حالت سه‌بعدي است. زمان حل در حالت دوبعدي نسبت به حالت سه بعدي نيز كاهش قابل قبولي از خود ارائه داد. در پايان به منظور بررسي نهايي عملكرد زيربرنامه تهيه شده، نتايج بر روي فرآيند كشش عميق بررسي گرديد. نتايج به‌دست آمده از شبيه‌سازي با نتايج تجربي مقايسه شد، كه نشان از عملكرد خوب اين معيار در پيش‌بيني آسيب در فرآيند شكل‌دهي كشش عميق مي‌باشد
شماره ركورد
227850
دانشگاه
دانشگاه اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك - طراحي كاربردي
استاد راهنما
فرهاد حاجي ابوطالبي