• شماره ركورد
    24420
  • شماره راهنما
    MEC2 272
  • عنوان

    ارزيابي معيار آسيب ويرزبيكي در فرآيندهاي شكل‌دهي ورق‌هاي فلزي به روش اجزاء محدود

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك - طراحي كاربردي
  • دانشكده
    فني و مهندسي
  • تاريخ دفاع
    1403/10/30
  • صفحه شمار
    79 ص.
  • استاد راهنما
    فرهاد حاجي ابوطالبي
  • استاد مشاور
    محمد سهيل صادقي نژاد
  • كليدواژه فارسي
    مكانيك آسيب , شكست نرم , معيار آسيب باي-ويرزبيكي , تنش سه‌محوري , پارامتر زاويه لود
  • چكيده فارسي
    در اواخر قرن گذشته تحقيقات زيادي روي آسيب نرم و شكست انجام شده ‌است. با آگاهي از شكست نرم مي‌توان هزينه‌هاي توليد و نگهداري قطعات كاهش داد. يكي از شاخه‌هاي مكانيك شكست، مكانيك آسيب نام دارد كه هدف آن بررسي رشد عيوب و تأثير آن روي استحكام ماده است. شبيه‌سازي رشد آسيب و پيش‌بيني مكان شكست يكي از مهم‌ترين زمينه‌هاي موردنظر مهندسين در فرآيند شكل‌دهي فلزات مي‌باشد. باي-ويرزبيكي با درنظرگرفتن اثر فشار هيدرواستاتيك و ناورداي سوم تنش انحرافي برخلاف نظريه كلاسيك، مفهوم جديدي از آسيب را براي فلزات نرم پيشنهاد نمود. مدل آسيب باي-ويرزبيكي به‌دليل پوشش طيف وسيعي از تنش سه‌محوري يك مدل آسيب قدرتمند براي پيش‌بيني شكست در فلزات نرم است. با استفاده از معادلات حاكم، زيربرنامه در قالب VUMAT در حالت سه‌بعدي نوشته شده و سپس براي حالت دوبعدي (تنش صفحه‌اي) توسعه‌يافته است. براي صحت‌ سنجي زيربرنامه سه‌بعدي نوشته شده از چندين مدل سه‌بعدي از جنس آلومينيوم 2024-T351 و دو نمونه ورق تحت كشش از آلومينيوم 2024-T351 و فولاد DP600 استفاده گرديد. نتايج در حالت دوبعدي (تنش صفحه‌اي) براي هردو ورق بررسي گرديد. پس از اطمينان از زيربرنامه نوشته شده مدل آسيب براي حالت تنش صفحه‌اي پارامترهاي آسيب مدل باي-ويرزبيكي با استفاده روش‌ بهينه‌سازي و تكنيك جست‌و‌جو براي فولاد SS-304 استخراج گرديد. براي صحت‌سنجي از پارامترهاي استخراج شده نتايج شبيه‌سازي با نتايج آزمون تجربي مقايسه گرديد. در آخر براي بررسي مدل آسيب در فرآيندهاي شكل‌دهي ورق شبيه‌سازي عددي براي آزمون اريكسن انجام گرديد و مكان شكست و منحني حد شكل‌دهي (FLD) با نتايج تجربي مقايسه گرديد.
  • كليدواژه لاتين
    Damage mechanics , Ductile fracture , Bai-Wierzbicki damage criterion , Stress triaxiality , Lode angle parameter
  • عنوان لاتين
    eva‎luation of Wierzbicki Damage Criterion of Sheet Metal Forming by Finite Elements
  • گروه آموزشي
    مهندسي مكانيك
  • چكيده لاتين
    In recent decades, significant research has been conducted on ductile damage and fracture. This topic has gained attention due to its potential to reduce production and maintenance costs by improving the understanding of ductile failure, which necessitates overcoming traditional approaches. The introduction of new materials or technologies in the market also requires novel strategies for modeling material behavior. Damage mechanics, as a branch of fracture mechanics, focuses on studying defect growth and its impact on material strength. Simulating damage growth and predicting failure locations are among the key objectives in metal forming processes. Bai-Wierzbicki proposed a new concept of damage for ductile metals by considering the effects of hydrostatic pressure and deviatoric stress invariants, in contrast to classical theories. The Bai-Wierzbicki damage model is a robust tool for predicting failure in ductile metals due to its ability to cover a wide range of triaxiality stresses. Using governing equations, a subroutine was developed in VUMAT for 3D simulations and extended to 2D (plane stress) cases. To validate the developed 3D subroutine, several models made of aluminum 2024-T351 and two tensile sheet specimens of aluminum 2024-T351 and DP600 steel were tested. The plane stress results for both sheets showed excellent agreement with the 3D simulations. After verifying the subroutine, the Bai-Wierzbicki damage parameters were extracted for SS-304 steel in the plane stress condition. Finally, numerical simulations of the Erichsen test were performed to eva‎luate the damage model in sheet metal forming processes, and the results were compared with experimental data, demonstrating the effectiveness of this criterion in metal sheet forming applications.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    120774
  • نويسنده

    ترابي زيارتگاهي، رضا