بررسی تجربی و شبیه سازی اجزاء محدود اثر نرخ کرنش بر نمودار حد شکل دهی ورق آلومینیومی 3105
چکیده
شکل پذیری ورق را می توان توانایی ورق در تغییر شکل و تبدیل شدن به شکل مورد نظر بدون پارگی و گلویی شدن، تعریف کرد. ورقها را تنها تا حد معینی می توان تغییر شکل داد که این حد با شروع گلویی موضعی که در نهایت منجر به پارگی می شود مشخص می گردد. یکی از روشهای معروف که محدودیت های فوق را نشان می دهد نمودار حد شکل دهی می باشد. اثبات شده است که اگرچه نمودارهای حد شکل دهی روش مناسبی برای تحلیل شکل پذیری ماده است اما تنها زمانی قابل استفاده است که بارگذاری متناسب باشد. به عبارت دیگر زمانی که نسبت میان کرنشهای اصلی در طول فرآیند شکل دهی ثابت باشد. لذا جهت رفع این مشکل، نمودارهای حد تنش شکل دهی مطرح شدند که مستقل از مسیر کرنش می باشند. فاکتورهای زیادی بر حد شکل دهی تاثیر می گذارند که یکی از آنها نرخ کرنش می باشد. در این پایان نامه به بررسی اثر نرخ کرنش بر شکل دهی پرداخته می شود. بر این اساس نمودار حد شکل دهی آلیاژ آلومینیم 3105 به صورت تجربی و با استفاده از تست کشش خارج از صفحه هکر برآورد می شود. همچنین به خاطر اهمیت نمودارهای حد تنش شکل دهی، با استفاده از روابط پلاستیسیته، تنشهای حدی حاصل از کرنشهای حدی تجربی و به دنبال آن منحنی حد تنش شکل دهی آلیاژ آلومینیم 3105 تعیین می شود. همچنین در این پایان نامه به بررسی تعدادی از تئوریها و معیارهای تسلیم مختلف برای پیش بینی نمودارهای حد کرنش و حد تنش شکل دهی پرداخته می شود و نتایج حاصل از کار تحلیلی با نتایج تجربی مقایسه می شود. به دلیل کاربرد زیاد روشهای المان محدود در پیش بینی حد شکل دهی، در این پایان نامه نمودار حد کرنش و حد تنش شکل دهی با استفاده از شبیه سازی و معیارهای شکست نرم مختلف پیش بینی شده و با نتایج تجربی مقایسه می شوند. همچنین با توجه به محدودیت امکانات، بررسی اثر نرخ کرنش در سرعت های معمول شکل دهی از طریق تجربی و بررسی اثر نرخ کرنش در سرعت های بالا با استفاده از روش اجزای محدود انجام می شود. نتایج حاصل نشان می دهند که در فرآیندهای شکل دهی با سرعت معمولی نرخ کرنش تاثیر محسوسی بر شکل دهی ندارد در حالی که در فرآیندهای شکل دهی با سرعت بالا با افزایش نرخ کرنش شکل دهی بهتر شده و تراز منحنی حد شکل دهی افزایش می یابد.