تأثیر چگالی نابجایی‌ها بر نمودار حد شکل‌دهی پیش‌بینی‌شده به روش پلاستیسیته‌ی بلوره‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه گیلان رشت ایران

2 گیلان*مهندسی مکانیک

3 دانشکده مهندسی مکانیک/دانشگاه گیلان/رشت/ایران

چکیده

یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین ابزارها برای پیش‌بینی رفتار ورق‌ها، نمودار حد شکل‌دهی (FLD) است. مدل m-k یکی از روش‌های پیش‌بینی است که می‌تواند با معادلات پدیدار شناختی یا از طریق معادلات مربوط به پلاستیسیته بلوره‌ای برای دستیابی به نتایج موردنظر ترکیب شود. در این تحقیق تلاش شده است که از ترکیب مستقیم روش m-k با پلاستیسته بلوره‌ای برای رسم نمودارهای حد شکل‌دهی استفاده شود. روش مستقیم به علت حالت خاص معادلات ریاضی مربوط به پیش‌بینی نمودار حد شکل‌دهی انتخاب‌شده است. فلز پلی کریستال مکعب مرکز وجوه پر (FCC) ، استفاده شده است، بنابراین روش تیلور برای پلی کریستال ها می تواند مورد استفاده قرار گیرد. هرچند این روش برای توصیف پلاستیسیته، از تعاملات بین بلوره‌ها صرف‌نظر کرده ولی با ساده‌سازی نظریه یکنواختی کرنش هزینه محاسباتی را کاهش داده است. در این تحقیق دو روش نابجایی‌ها و پلاستیسته‌‌ی چندبلوره‌ها توسط راهکار جدیدی ادغام ‌شده‌اند. فقط فرآیند سخت شدن بر اساس نابجایی‌ها مدل شده و کل تحلیل بر اساس پلاستیسیته‌‌ی بلوره‌ای وابسته به نرخ انجام شده است. برای اولین بار نمودار حد شکل‌دهی با در نظر گرفتن اثر چگالی نابجایی‌ها رسم شده است و نتایج نشان داده است که لحاظ کردن اثر چگالی نابجایی‌ها در تغییرات مقاومت برشی، باعث نزدیک شدن نمودارهای حد شکل‌دهی به مقادیر تجربی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of dislocation density on the forming limit curve predicted with the crystal plasticity method

نویسندگان [English]

  • sedigheh Mohamadnejad 1
  • Ali Basti 2
  • Reza Ansari 3
1 Phd student,Faculty of mechanical engineering university of Guilan, rasht ,iran
3 Faculty of mechanical engineering /University of Guilan/rasht /Iran
چکیده [English]

One of the most important and widely used tools to predict the behavior of sheets is the Forming Limit Diagram (FLD). The m-k model is one of the prediction methods, which can be combined with the phenomenological or the crystal plasticity equations to achieve the desired results. In this research, to predict the forming limit diagram, the direct combination of the m-k method with the crystal plasticity has been applied. The direct method is chosen due to the particular state of the mathematical equations associated with FLD. A Face-Centered Cubic (FCC) polycrystalline metal has been used here, so, the Taylor method for the polycrystals can be used. Although this method ignores the interactions between the crystals to describe plasticity, it can also reduce the computational cost by simplifying of the strain uniformity theory. In this study, polycrystal plasticity and dislocation method have been merged with a new way. Only the hardening process is modeled based on the dislocation density and its modifications, and the entire analysis is based on the rate-dependent crystal plasticity. For the first time, the forming limit diagram is plotted to take into account the effect of dislocation density, and the results have shown that considering the effect of the dislocation density on the shear strength changes, the forming limit diagram formulation becomes nearer to the experimental values.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dislocations
  • Forming Limit Diagram
  • Crystal Plasticity
  • Taylor Method and FCC Materials