ارزيابي خواص پلاستيك و الاستيك ورق منيزيم در جهات مختلف نورد با استفاده از همبستگي تصاوير ديجيتال

Evaluation of plastic and elastic properties of magnesium plate in different rolling directions using correlation of digital images (DIC)

استفاده از مواد جديد با خواص مكانيكي و فيزيكي مناسب در سازه هاي هوايي مي تواند جايگزين مناسبي براي موادي كه به صورت معمول (آلياژهاي آلومينيوم، كامپوزيتها و...) استفاده مي شوند، باشد. استفاده از آلياژهاي منيزيم براي كاربردهاي مختلف و پيش بيني رفتار آنها در نرم-افزارهاي شبيه سازي نيازمند شناسايي كامل و دقيق خواص و پارامترهاي مكانيكي ماده مي باشد. يكي از اين روشهاي شناسايي، روش همبستگي تصاوير ديجيتالي مي باشد. در اين تحقيق ابتدا ورق منيزيم در جهات مختلف نورد تهيه و سپس با استفاده از روش همبستگي تصوير ديجيتال دوبعدي، توزيع كامل ميدان كرنش در طي آزمون كشش تك محوره در جهات مختلف نورد استخراج و در انتها كرنش در سه جهت طول، عرض، ضخامت و ضريب ناهمسانگردي بر حسب كرنش مؤثر محاسبه شد. علاوه بر اين، براي اولين بار با استفاده از روش ميدان مجازي، ثوابت الاستيك و پلاستيك نظير مدول الاستيسيته، نسبت پواسون، ضريب استحكام، توان كارسختي و تنش تسليم براي ورق منيزيم در جهات مختلف نورد محاسبه شد.

The use of new materials with suitable mechanical and physical properties in aerial structures can be a good alternative to materials that are commonly used (aluminum alloys, composites, etc). The use of magnesium alloys for various applications and predicting their behavior in simulation software requires complete and accurate identification of the properties and mechanical parameters of the material. One of these identification procedures is digital image correlation method. In this research, the first magnesium plate is prepared in different directions of rolling and then using two-dimensional digital image correlation method, the complete distribution of strain field during uniaxial tensile test in different directions of rolling is extracted and finally strain in three directions of length, width, thickness and anisotropy coefficient in terms of effective strain were calculated. Furthermore, for the first time using the virtual field method, elastic and plastic constants such as modulus of elasticity, Poisson ratio, strength coefficient, strain hardening exponent and yield stress for magnesium sheet in different directions of rolling were calculated.