مدل‌سازي منحني حد شكل‌دهي ورق‌هاي فولادي بر اساس پارامترهاي مدل GTN و متغيرهاي معادله كارسختي سوئيفت

پيش‌بيني دقيق منحني‌هاي حد شكل‌دهي (FLCs) براي بهبود شكل‌پذيري ورق‌هاي فولادي حياتي بوده و به‌طور قابل‌توجهي بر صنايعي مانند خودروسازي و هوافضا تأثير مي‌گذارد. عليرغم اهميت آن، روش‌هاي فعلي تعيين FLC پيچيده بوده و توسعه مدل‌هاي پيش‌بيني قابل اعتمادتر و ساده‌تر ضروري است. هدف اين مقاله ارائه روابط تئوري ساده براي پيش‌بيني دقيق كرنش‌هاي حدي و رسم FLC ورق‌هاي فولادي است. چهار نقطه خاص روي FLC انتخاب شد و كرنش‌هاي حدي حداكثر و حداقل در اين نقاط با استفاده از مدل‌هاي تحليلي بر پايه شبيه‌سازي المان محدود مدل M-K تعيين شدند. دو دسته متفاوت از پارامترها در نظر گرفته شد: پارامترهاي مدل GTN (پارامترهاي مقياس ميكرو) و متغيرهاي معادله سوئيفت (پارامترهاي مقياس ماكرو). كسر حجمي اوليه، پارامتر تنظيم (q2)، كسر حجمي بحراني حفره، كسر حجمي جوانه‌زني، ضريب استحكام، كرنش اوليه و توان كرنش‌سختي هفت پارامتري هستند كه به عنوان ورودي‌هاي طرح آزمايش از نوع مركب مركزي تعريف شدند. هر آزمايش در چهار مسير شكل‌دهي مختلف شبيه‌سازي شد و از اين طريق مختصات چهار نقطه روي FLC بدست آمد. درون‌يابي داده‌هاي شبيه‌سازي به تشكيل توابع تحليلي كاربردي براي پيش‌بيني FLC ورق‌هاي فولادي شد. صحت اين توابع با محاسبه FLCهاي مختلف براي مقادير تصادفي پارامترها و مقايسه آنها با FLCهاي حاصل از شبيه‌سازي مدل M-K نشان داده شد. نتايج نشان داد كه روابط بدست آمده FLC ورق‌هاي فولادي را با دقت خوبي پيش‌بيني مي‌كند. كرنش حدي پيش‌بيني‌شده در ناحيه كرنش صفحه‌اي AISI304 برابر با 0.3647 بود كه خطاي 0.44 درصد را نسبت به مقدار تجربي 0.370 نشان مي‌دهد.