پيش‌بيني نمودارهاي حد شكلدهي و حد تنش شكلدهي براي آلياژ آلومينيم 3105 با استفاده از روش اجزاي محدود و معيارهاي شكست نرم

پيش‌بيني نمودارهاي حد شكلدهي و حد تنش شكلدهي براي آلياژ آلومينيم 3105 با استفاده از روش اجزاي محدود و معيارهاي شكست نرم

نمودارهاي حد شكل‌دهي (FLD) ابزار بسيار مفيدي براي پيش‌بيني شكل‌پذيري ورق?هاي فلزي هستند. با اين وجود، استفاده از اين نمودارها تنها زماني سودمند است كه بارگذاري متناسب باشد، يعني نسبت بين تنش‌هاي اصلي در فرايند شكل?دهي ثابت باقي بماند. بنابراين، نمودارهاي حد تنش شكل‌دهي (FLSD) كه به مسير كرنش وابسته نيستند، به‌كار رفته‌اند. در اين تحقيق، ابتدا نمودار حد شكل دهي براي آلياژ آلومينيم 3105 به‌روش تجربي و با استفاده از آزمون كشش خارج از صفحه‌ي ناكازيما به‌دست آمد. سپس با استفاده از نظريه‌ي رفتار موم‌سان، نمودار حد تنش شكل?دهي محاسبه شد. افزون بر اين، به‌كمك معيار شكست نرم و شبيه‌سازي به‌روش اجزاي محدود با استفاده از نرم‌افزار ABAQUS، نمودارهاي حد شكل?دهي و حد تنش شكل?دهي براي آلياژ آلومينيم 3105 پيش‌بيني شدند. نتايج حاصل نشان دادند كه نمودارهاي حاصل از اعمال معيارهاي شكست نرم تطابق نسبتاً خوبي با نتايج تجربي داشته و مي‌توان از آن‌ها براي پيش‌بيني قابل قبول نمودارهاي حد شكل?دهي آلياژهاي آلومينيم استفاده كرد.

Forming limit diagrams (FLDs) are very powerful tool for prediction of the formability of sheet metals. However, it has been shown that FLD diagrams are valid only for proportional loadings during which the ratio between the principal stresses remains constant throughout the forming process. Therefore, forming limit stress diagrams (FLSDs), which are independent of the straining path, have been developed. In this work, the forming limit diagram for aluminum alloy 3105 was first obtained experimentally using the Nakazima out-of-plane test. The forming limit stress diagram was then calculated by the application of plasticity theory. In addition, the FLDs and FLSDs for AA3105 were simulated using ABAUUS finite element software through the application of a ductile fracture criterion. The results showed that the diagrams obtained by the application of the ductile fracture criterion are relatively in good agreements with the experimental results, and hence, can be successfully used for the prediction of forming limit diagrams of the aluminum alloys.