دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 10 02 Experimental Determination of the Modified Drucker-Prager Cap Constitutive Model for 92 Percent Alumina Powder تعیین تجربی پارامترهای مدل ساختاری دراکر-پراگر کپ اصلاحشده برای پودر 92 درصد آلومینای آماده برای پرس 2725 2740 3614 10.22060/mej.2019.16354.6340 FA سهراب سلامتی خیاوی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران سید هادی قادری صنعتی شاهرود-مهندسی مکانیک 0000-0003-1198-6795 سید وحید حسینی صنعتی شاهرود Journal Article 2019 05 17 In this research, the deformation behavior of the commercial ready to press 92 percent alumina powder has been investigated using the modified Drucker-Prager cap model. This model is a multi-surface yield model for the description of the plastic behavior of powders during consolidation. To this end, parameters of the model as functions of density were obtained by means of experiments. The constants of the shear failure yield surface were obtained based on simple diametric and axial compressive loading cylindrical specimens with various relative densities. For determining the remaining parameters of the model, an instrumented die fitted with strain gage and load cell was designed and fabricated. Parameters of the cap surface were achieved based on the uniaxial die compaction experiments. Based on consecutive loading-unloading tests using the instrumented die, the friction coefficient and elastic moduli were derived from loading and unloading phases respectively. For finite element simulation of the uniaxial compaction, density-dependent material parameters were employed in ABAQUS. The variations of density were taken into account using a user-defined filed variable subroutine. Simulation results prove a very good agreement with the experimental counterpart. در این پژوهش، رفتار تغییر شکل پودر تجاری 92 درصد آلومینای آماده برای پرس، با استفاده از مدل دراکر- پراگر کپ اصلاح‌شده مورد مطالعه قرار گرفته است. این مدل، یک معیار تسلیم چند-سطحی برای بیان رفتار مومسان پودرها حین تراکم است برای این منظور، با استفاده از آزمون‌های تجربی، پارامترهای مدل دراکر-پراگر کپ اصلاح‌شده به صورت تابعی از چگالی نسبی به دست آمد. ثوابت سطح تسلیم خرابی برشی به کمک آزمون‌های ساده فشردن قطری و فشردن محوری نمونه‌های استوانه‌ای در چگالی‌های نسبی مختلف به دست آمد. برای تعیین تجربی دیگر پارامترها، یک قالب مجهز به کرنش‌سنج و نیروسنج طراحی و ساخته شد. پارامترهای سطح تسلیم کپ با انجام آزمون تراکم تک‌محوری چند مرحله‌ای درون این قالب، به دست آمدند. از نتایج آزمون‌های بارگذاری-باربرداری متوالی انجام شده به کمک این قالب، ضریب اصطکاک بین پودر و قالب در بارگذاری و مدول‌های کشسانی در باربرداری استخراج شد. برای شبیه‌سازی المان محدود فرایند تراکم تک‌محوری در نرم‌افزار آباکوس، پارامترهای ماده به صورت تابعی از چگالی نسبی به‌کار رفتند. به این منظور، زیربرنامه مناسب برای بیان تغییرات چگالی توسعه داده شد. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با نتایج متناظر در آزمون تجربی حاکی از تطابق بسیار خوب آن دو است. https://mej.aut.ac.ir/article_3614_6add07cf50424b14fdf649da87843d01.pdf