مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی عددی اثر نرخ کرنش بر پیش بینی آسیب به کمک معیارحدشکل دهی دینامیکی در فرآیند شکل دهی ورق های فلزی با سرعت بالا

نویسندگان
1 دانشگاه گیلان، دانشکده فنی، گروه مهندسی مکانیک
2 عضو هیات علمی/دانشگاه گیلان
3 دانشجوی دکترا، دانشگاه سمنان
چکیده
دراین مقاله، نمودارحدشکل‌دهی دینامیکی به عنوان یک معیار شکست برای فولاد St13بررسی شده است. درواقع اثر نرخ کرنش های مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. این معیار شکست بر اساس مدل مارسینیاک و کوزینسکی می باشد و حل معادلات با استفاده از روش نیوتن به انجام رسیده است. بعد از حل معادلات سه نوع نمودار حد شکل-دهی به دست آمده است: نمودار حدشکل دهی غیر وابسته به نرخ کرنش، وابسته به نرخ کرنش و نمودارحدشکل دهی دینامیکی. معیار آسیب دینامیکی نمودارحدشکل دهی را در هر نرخ کرنش بررسی می کند. ملاحظه می شود که با افزایش نرخ کرنش حد شکل دهی افزایش پیداکرده است. هم چنین به منظور لحاظ کردن رفتارناهمسانگردی و الاستیک پلاستیک ماده به ترتیب معیارتسلیم ناهمسانگرد Hill 1948 و رابطه سخت شوندگی سویفت استفاده شده است. هم چنین این مقاله به ویژگی های کششی تک محوره و شکل پذیری ورق فلزی در رابطه با اثرات نرخ کرنش پرداخته است. برای تایید نتایج، آزمایش های تجربی با یک چکش ضربه ای به انجام رسیده است که یک دستگاه ضربه ای سرعت بالا می باشد. برای مقایسه بین معیارهای آسیب شبه استاتیکی و دینامیکی، تمام مراحل آزمایش در نرم افزار المان محدود Abaqus شبیه سازی شده و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical study of the effect of strain rate on damage prediction by dynamic forming limit diagram in high velocity sheet metal forming

نویسندگان English

Morteza Saradar 1
Ali Basti 2
Mohammad Zaeimi 3
2 Assistant Professor/ University of Guilan
چکیده English

In This paper dynamic forming limit diagram has been investigated as fracture criteria for St13 steel. In fact, effect of various strain rates has been studied. This fracture criterion is based on the Marciniak-Kuczynski (M-K) theory and Solutions of equations have been obtained by applying the Newton -Raphson method. After solution three forming limit diagrams has been created: independent strain rate, dependent strain rate and dynamic forming limit diagram. Dynamic damage criteria investigates forming limit diagram in every strain rate. It is observed that the forming limit is increased by increasing the strain rate, Also for considering the anisotropic and the elastic-plastic behavior of material, the Hill 1948 yield criterion and the Swift hardening rule are used respectively. Also this paper is concerned with the uniaxial tensile properties and formability of sheet metal in relation to the strain rate effects. In order to verification of the results several experiments have been done with a Drop Hammer which is a high speed impact machine. For comparison between quasi static and dynamic damage criterions, all of the stages of experiment were simulated in finite element software Abaqus and results are compared together.

کلیدواژه‌ها English

Strain rate
Forming Limit Diagram
quasi static analysis
anisotropic behavior