جستجو در:
دوره ۲۲، شماره ۸ - ( مرداد ۱۴۰۱ )
جلد ۲۲ شماره ۸ صفحات ۵۲۸-۵۱۹ |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Karimi Firouzjaei M, Moslemi Naeini H, Kasaei M M, Mirnia M J. A constitutive model for stainless steel 304 sheet considering size effect in micro-scale. Modares Mechanical Engineering 2022; 22 (8) :519-528
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-59892-fa.html
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-59892-fa.html
کریمی فیروزجائی مهدی، مسلمی نائینی حسن، کسائی محمدمهدی، میرنیا محمدجواد. ارائه مدل ساختاری برای ورق فولاد زنگ نزن ۳۰۴ با در نظر گرفتن اثر اندازه در مقیاس میکرو. مهندسی مکانیک مدرس. ۱۴۰۱; ۲۲ (۸) :۵۱۹-۵۲۸
۱- گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
۲- گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران ،moslemi@modares.ac.ir
۳- گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، قزوین، ایران
۴- گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
۲- گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران ،
۳- گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، قزوین، ایران
۴- گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
چکیده: (۲۱۸۸ مشاهده)
رفتار تغییرشکل ماده در فرایندهای میکرو شکل دهی به علت وجود اثر اندازه متفاوت با مقیاس ماکرو است. اثر اندازه در مقیاس میکرو به علت وجود دانه های محدود در ناحیه تغییرشکل اتفاق می افتد و موجب می شود تا رفتار ماده متاثر از ضخامت و اندازه دانه ورق شود. به همین علت، مدل های ساختاری متداول توانایی پیش بینی رفتار ماده در فرایندهای میکرو شکل دهی را ندارند. در این مقاله، مدل ساختاری جدید بر اساس معادله سوئیفت و با در نظر گرفتن اثر اندازه در مقیاس میکرو برای توصیف رفتار کرنش-سختی ورق فولاد زنگ نزن 304 ارائه گردید. ارزیابی منحنی جریان نمونه های با اندازه دانه مختلف نشان داد که پیش بینی تنش جریان ماده با مدل ساختاری جدید به خصوص در کرنش های بالا نسبت به مدل موجود بهبود می یابد، به طوری که میانگین و بیشینه خطای مدل جدید به ترتیب کمتر از یک سوم و کمتر از نصف خطای مدل متداول است. شبیه سازی اجزای محدود آزمون کشش میکرو با بکارگیری مدل ساختاری جدید برای بررسی اثر اندازه روی رفتار تغییرشکل نمونه ها انجام شد. صحت مدل ساختاری جدید با مقایسه نتایج آزمون های تجربی و شبیه سازی اجزای محدود ورق های با اندازه دانه مختلف مورد تایید قرار گرفت. هم چنین، نتایج آزمون کشش نشان داد که تخمین نیروی شکل دهی با استفاده از مدل جدید با دقت بالاتری نسبت به مدل های متداول و موجود برای ورق های با اندازه دانه مختلف و محدوده کرنش های بالا انجام می شود.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
سیستم های میکرو و نانو
دریافت: 1400/12/8 | پذیرش: 1401/1/15 | انتشار: 1401/5/10
دریافت: 1400/12/8 | پذیرش: 1401/1/15 | انتشار: 1401/5/10
فهرست منابع
1. Kim, G.-Y., J. Ni, and M. Koc, Modeling of the size effects on the behavior of metals in microscale deformation processes. 2007.
2. Lai, X., et al., Material behavior modelling in micro/meso-scale forming process with considering size/scale effects. Computational Materials Science, 2008. 43(4): p. 1003-1009. [DOI:10.1016/j.commatsci.2008.02.017]
3. Vollertsen, F., H.S. Niehoff, and Z. Hu, State of the art in micro forming. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2006. 46(11): p. 1172-1179. [DOI:10.1016/j.ijmachtools.2006.01.033]
4. Jiang, Z., J. Zhao, and H. Xie, Microforming technology: theory, simulation and practice. 2017: Academic Press.
5. Hall, E., The deformation and ageing of mild steel: III discussion of results. Proceedings of the Physical Society. Section B, 1951. 64(9): p. 747. [DOI:10.1088/0370-1301/64/9/303]
6. Petch, N., The cleavage strength of polycrystals. Journal of the Iron and Steel Institute, 1953. 174: p. 25-28.
7. Peng, L., et al., Analysis of micro/mesoscale sheet forming process with uniform size dependent material constitutive model. Materials science and engineering: A, 2009. 526(1-2): p. 93-99. [DOI:10.1016/j.msea.2009.06.061]
8. Fu, M.W. and W.L. Chan, Micro-scaled products development via microforming. Vol. 10. 2014: Springer. [DOI:10.1007/978-1-4471-6326-8]
9. Yun, W., et al., A constitutive model for thin sheet metal in micro-forming considering first order size effects. Materials & Design, 2010. 31(2): p. 1010-1014. [DOI:10.1016/j.matdes.2009.07.037]
10. Hug, E. and C. Keller, Intrinsic effects due to the reduction of thickness on the mechanical behavior of nickel polycrystals. Metallurgical and Materials Transactions A, 2010. 41(10): p. 2498-2506. [DOI:10.1007/s11661-010-0286-3]
11. Kals, R., H. Pucher, and F. Vollertsen. Effects of specimen size and geometry in metal forming. in Proc. of the 2nd Int. Conf. on Advances in Materials and Processing Technologies. 1995.
12. Chan, W.L., M. Fu, and B. Yang, Experimental studies of the size effect affected microscale plastic deformation in micro upsetting process. Materials Science and Engineering: A, 2012. 534: p. 374-383. [DOI:10.1016/j.msea.2011.11.083]
13. Peng, L., et al., Size effects in thin sheet metal forming and its elastic-plastic constitutive model. Materials & design, 2007. 28(5): p. 1731-1736. [DOI:10.1016/j.matdes.2006.02.011]
14. Chan, W.L., M. Fu, and J. Lu, The size effect on micro deformation behaviour in micro-scale plastic deformation. Materials & Design, 2011. 32(1): p. 198-206. [DOI:10.1016/j.matdes.2010.06.011]
15. Fang, Z., et al., Grain size effect of thickness/average grain size on mechanical behaviour, fracture mechanism and constitutive model for phosphor bronze foil. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2015. 79(9): p. 1905-1914. [DOI:10.1007/s00170-015-6928-2]
16. Ran, J. and M. Fu, A hybrid model for analysis of ductile fracture in micro-scaled plastic deformation of multiphase alloys. International Journal of Plasticity, 2014. 61: p. 1-16. [DOI:10.1016/j.ijplas.2013.11.006]
17. Li, W., M. Fu, and S.-Q. Shi, Study of deformation and ductile fracture behaviors in micro-scale deformation using a combined surface layer and grain boundary strengthening model. International Journal of Mechanical Sciences, 2017. 131: p. 924-937. [DOI:10.1016/j.ijmecsci.2017.07.046]
18. Wang, C., et al., Constitutive model based on dislocation density and ductile fracture of Monel 400 thin sheet under tension. Metals and Materials International, 2017. 23(2): p. 264-271. [DOI:10.1007/s12540-017-6404-7]
19. Xu, Z., et al., An investigation on the formability of sheet metals in the micro/meso scale hydroforming process. International Journal of Mechanical Sciences, 2019. 150: p. 265-276. [DOI:10.1016/j.ijmecsci.2018.10.033]
20. Wang, C., et al., New Constitutive Model for the Size Effect on Flow Stress Based on the Energy Conservation Law. Materials, 2020. 13(11): p. 2617. [DOI:10.3390/ma13112617]
21. Wang, S., et al., Size effects on the tensile properties and deformation mechanism of commercial pure titanium foils. Materials Science and Engineering: A, 2018. 730: p. 244-261. [DOI:10.1016/j.msea.2018.06.009]
22. Meng, B., et al., Effect of plastic anisotropy on microscale ductile fracture and microformability of stainless steel foil. International Journal of Mechanical Sciences, 2018. 148: p. 620-635. [DOI:10.1016/j.ijmecsci.2018.09.027]
23. Liu, B., et al., Grain size effect on fracture behavior of the axis-tensile test of Inconel 718 sheet. High Temperature Materials and Processes, 2016. 35(10): p. 989-998. [DOI:10.1515/htmp-2015-0102]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |