به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

finite element modeling

در نشریات گروه مواد و متالورژی
تکرار جستجوی کلیدواژه finite element modeling در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • M. Safari*, J. Joudaki

    Conventional bending processes for perforated sheets using steel dies often result in undesirable deformation of the holes along the bend line. In contrast, the laser bending process presents a suitable alternative for effectively bending these sheets. This study investigates the laser bending process of perforated sheets through experimental tests and numerical simulations, employing a finite element model for the simulations. The effects of process variables, including laser power, scanning speed, laser beam diameter, and the number of holes along the irradiating path, on the output parameters (bending angle and edge effects), are examined. The finite element simulation and experimental measurements demonstrate good agreement. Results indicate that the bending angle of laser-bent perforated sheets increases with higher laser power, larger laser beam diameter, reduced scanning speed, and fewer holes in the irradiation path. Furthermore, the lateral deformation of the free edges (edge effect) increases with greater laser power, reduced scanning speed, larger laser beam diameter, and higher number of holes in the irradiation path. The edge effect is influenced by the temperature gradient along the irradiation path; higher laser power generates elevated local temperatures and increased cooling rates, whereas higher scanning speed leads to a more uniform temperature distribution in the sheet.

    Keywords: Laser Bending Process, Perforated Sheets, Bending Angle, Edge Effect, Finite Element Modeling
  • امیررضا امیری نژاد، سیاوش کاظمی راد*، محمود مهرداد شکریه

    ارزیابی غیرمخرب خواص مکانیکی و پایش سلامت سازه های کامپوزیتی از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از این پژوهش، ارایه یک روش ارزیابی غیرمخرب بر پایه گسترش امواج لمب برای بررسی آسیب ترک زمینه در کامپوزیت های لایه ای است. بدین منظور، پس از ایجاد مدل اجزای محدود یک کامپوزیت شیشه/اپوکسی، رفتار موج لمب در دو مود پادمتقارن (A0) و متقارن (S0) با فرکانس های تحریک مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. سپس، نمودارهای پراکندگی مود A0 و S0 موج لمب با در نظر گرفتن چگالی ترک های متفاوت بدست آمدند. مشاهده شد که چگالی ترک زمینه و افت خواص مکانیکی کامپوزیت های متعامد بر روی سرعت مود S0 موج لمب بیشتر از سرعت مود A0 تاثیرگذار است. همچنین، تشخیص ترک زمینه به کمک افت سرعت موج لمب در فرکانس های بالا و نزدیک به فرکانس قطع دقیق تر انجام شد. مشاهده شد که با افزایش چگالی ترک، فرکانس قطع کاهش یافت و همچنین با افزایش تعداد لایه های 90 درجه در کامپوزیت متعامد، افت سرعت موج لمب بیشتر شد. نتیجه گیری شد که روش شبیه سازی گسترش امواج لمب می تواند به عنوان یک آزمایشگاه مجازی برای ارزیابی غیرمخرب کامپوزیت ها و تشخیص چگالی ترک زمینه در آنها مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: امواج هدایت شونده، موج لمب، کامپوزیت متعامد، چگالی ترک، مدلسازی اجزای محدود
    Amirreza Amirinejad, Siavash Kazemirad *, Mahmood Mehrdad Shokrieh

    Nondestructive evaluation of mechanical properties and health monitoring of composite structures is of great importance. The aim of this research was to propose a nondestructive evaluation method based on the propagation of Lamb waves to investigate the matrix cracking damage in laminated cross-ply composites. For this purpose, after developing the finite element model of a glass/epoxy composite, the Lamb wave behavior was studied in two antisymmetric (A0) and symmetric (S0) modes with different excitation frequencies. The dispersion curves of the A0 and S0 modes of the Lamb wave are then obtained by considering different crack densities. It was observed that the effect of matrix crack density and the loss of mechanical properties of the cross-ply composites on the phase velocity of the S0 Lamb wave mode was higher than that of the A0 mode. Furthermore, the detection of matrix cracking was better performed using the Lamb wave velocity at high frequencies close to the cut-off frequency. It was observed that the cut-off frequency decreased by increasing the crack density, and the drop in the Lamb wave velocity increased by increasing the number of 90° layers in the cross-ply composite. It was concluded that the Lamb wave propagation simulation method can be used as a virtual laboratory for nondestructive evaluation of composites and detection of matrix crack density in them.

    Keywords: Guided Waves, Lamb Wave, Cross Ply Composite, Crack Density, Finite Element Modeling
  • پارسا قاسمی، سیاوش کاظمی راد*

    هدف این پژوهش پیشنهاد یک روش ارزیابی غیرمخرب به وسیله گسترش امواج هدایت شونده برای بررسی کاهش ضخامت (خوردگی) در لوله های فلزی پوشش داده با کامپوزیت بوده است. ابتدا مدل اجزای محدود یک لوله فولادی به ضخامت 4 mm و قطر 200 mm پوشش دهی شده با کامپوزیت لایه ای ایجاد شد، که در آن روکش کامپوزیتی از لایه های نمد الیاف شیشه خرد شده و پارچه فیبر شیشه روینگ بافته شده تشکیل شده بود. سپس مود نامتقارن اساسی موج هدایت شونده با فرکانس 100 kHz در راستای طولی سازه گسترش داده شد و سرعت فازی موج در نمونه هایی با میزان خوردگی متفاوت لوله فولادی اندازه گیری شد. در مرحله ی اول، خوردگی به صورت یکپارچه در سرتاسر لوله و در مرحله بعد در قسمتی از لوله با طول مشخص و زوایای محیطی 90، 180 و 360 درجه ایجاد شد. نشان داده شد که میزان کاهش سرعت فاز موج در قسمت های دارای خوردگی نسبت به قسمت سالم بین 9% تا 33% برای میزان خوردگی های مختلف بوده است. همچنین، تشخیص وجود، محل و میزان خوردگی در قسمت فولادی لوله به کمک روش گسترش امواج هدایت شونده با دقت مناسبی انجام شد. نتیجه گیری شد که روش شبیه سازی گسترش امواج هدایت شونده می تواند به عنوان یک آزمایشگاه مجازی به منظور توسعه روش هایی برای ارزیابی غیرمخرب لوله های پوشش-دهی شده با کامپوزیت و تشخیص محل و میزان خوردگی در آنها مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: امواج هدایت شونده، پوشش کامپوزیتی، سازه های پوشش دهی شده، مدل سازی اجزای محدود، فراصوت
    Parsa Ghasemi, Siavash Kazemirad *

    This study aimed to propose an NDE method based on the guided wave propagation for assessing the thickness loss (corrosion) in the metal pipes coated with composites. First, the finite element model of a steel pipe with the thickness of 4 mm and diameter of 200 mm coated with a layered composite material was developed, in which the composite coating constituted by the chopped strand glass fiber mat and woven roving glass fiber cloth layers. Then, the fundamental antisymmetric guided wave mode with the frequency of 100 kHz was propagated in the longitudinal direction of the structure and the phase velocity of the propagated wave was measured in specimens with different corrosion extent in the steel pipe. In the first step, a uniform corrosion was induced throughout the pipe, and in the next step, it was induced in a part of the pipe with a specific length and circumferential angles of 90, 180 and 360 degrees. It was shown that the reduction in the wave phase velocity in the corroded regions compared with the intact regions was between 9% to 33% for different corrosion extents. Besides, the detection of the corrosion in the steel pipe and its location and extent was properly performed using the guided wave propagation method. It was concluded that the simulated guided wave propagation method can be used as a virtual lab for the development of methods for nondestructive evaluation of pipes coated with composites and detection of the location and extent of corrosion in them.

    Keywords: Guided waves, composite coating, Coated structures, Finite element modeling, Ultrasound
  • نرگس تبریزی، پوریا رئیسی، علی محمد کلاگر*، محمد چراغزاده، اسلام رنجبرنوده
    حساسیت بالای سوپرآلیاژهای پایه نیکل به انواع ترک حین جوشکاری ذوبی و عملیات حرارتی پس از آن، منجر به محدودیت جوشکاری تعمیری قطعات آسیب دیده از این جنس می‏شود. ترک پیرکرنشی، یکی از انواع ترک‏های شایع در سوپرآلیاژ IN738LC در عملیات حرارتی پس از جوشکاری است که در کارهای محدودی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش به کمک مدل‏سازی عددی، حساسیت به ترک پیرکرنشی در سوپرآلیاژ IN738LC جوشکاری شده به روش TIG بدون فلز پرکننده، بررسی شد. نتایج مربوط به مدل‏سازی حرارتی- مکانیکی و همچنین ارزیابی تجربی مقطع عرضی نمونه‏های جوش بدون فلز پرکننده پس از عملیات حرارتی پس گرم، نشان داد تنش و کرنش پلاستیک عرضی (و نه طولی) معیار اولیه مناسبی برای ارزیابی حساسیت سوپرآلیاژ به ترک پیرکرنشی است و به نظر می‏رسد در صورتی که کرنش پلاستیک عرضی بیش از %6/4 باشد، احتمال وقوع این ترک پس از عملیات حرارتی پس گرم، بسیار بالا خواهد بود.
    کلید واژگان: ترک پیرکرنشی، سوپرآلیاژ IN738LC، جوشکاری تعمیری، مدل‏سازی المان محدود
    Narges Tabrizi, Pouria Raissi, Ali Mohammad Kolagar *, Mohammad Cheraghzadeh, Eslam Ranjbarnodeh
    The nickel-based superalloys high sensitivity to various types of cracks during fusion welding and post welding heat treatment, leads to limitations in the repair welding of damaged parts of this material. Strain aging crack is a type of prevalent crack in the IN738LC superalloys that occurs during the post-weld heat treatment, which was investigated in few studies. In this study, using numerical modeling, the susceptibility to strain aging cracking in IN738LC superalloy welded by TIG method without filler metal was investigated. The results of thermal-mechanical modeling as well as experimental evaluation of cross-section of the autogenous welded samples after post-heat treatment showed that the transverse plastic strain of (rather than longitudinal) plastic is a suitable preliminary criterion for evaluating the susceptibility of superalloy to the strain aging cracking and it seems that if the plastic transverse strain is more than 4.6%, the probability of this crack occurring after post weld heat treatment will be very high.
    Keywords: Strain aging crack, IN738LC Superalloy, Finite element modeling
  • Ali Ebrahimpour*, Amir Mostafapour, Naeimeh Hagi

    In this research, the effect of RSW parameters including current intensity, welding time and welding force (coded by A, B and C) on the radius, thickness and area of ​​the nugget and the radius of the HAZ of TRIP steel joints was investigated by DOE and RSM. A 3D coupled thermal-electrical-structural FEM was used to model RSW. To validate the FE model, two TRIP steel sheets were welded experimentally. During welding, the temperature was measured and the results were compared with the FE results and a good agreement was obtained. The boundaries of the welding zones were determined according to the critical temperatures and the responses in all samples were calculated. Using analysis of variance, direct, quadratic and interaction effects of parameters on the responses were studied and a mathematical model was obtained for each response. The direct linear effects of all parameters on all responses were significant. But among the interaction effects, the effect of B×C on the nugget radius, the effect of A×B on the nugget thickness, the effect of A×B on the nugget area and the effects of A×B and B×C on the HAZ radius were significant.  Also, current intensity had the greatest effect on all responses.

    Keywords: RSW, TRIP steel, Finite element modeling, Response surface methodology
  • یوسف پروری، حسن رمضانی، سیاوش کاظمی راد*
    ارزیابی غیرمخرب افت خواص مکانیکی و ضخامت سازه های دو لایه به منظور پایش سلامت این سازه ها از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف این پژوهش پیشنهاد یک روش ارزیابی غیرمخرب بر پایه گسترش امواج لمب برای بررسی سازه های دو لایه فلز-کامپوزیت بوده است. بدین منظور، مدل اجزای محدود یک صفحه فولادی پوشش داده شده با کامپوزیت ایجاد شد که در آن پوشش کامپوزیتی از لایه های نمد الیاف شیشه خرد شده و پارچه فیبر شیشه روینگ بافته شده تشکیل شده بود. مود پادمتقارن اصلی موج لمب (A0) با فرکانسهای تحریک مختلف در نمونه های دو لایه مدل شده گسترش یافتند. نمودارهای پراکندگی مود A0 موج لمب با در نظر گرفتن ضخامتهای مختلف و افت خواص مکانیکی لایه فلزی و پوشش کامپوزیتی بدست آمدند. بر اساس نتایج بدست آمده مشاهده شد که تاثیر ضخامت و افت خواص مکانیکی صفحه فولادی بر سرعت مود A0 موج لمب بیشتر از تاثیر ضخامت و افت خواص مکانیکی پوشش کامپوزیتی بود. همچنین، تخمین ضخامت پوشش کامپوزیتی در فرکانس های پایین بهتر انجام شد، در حالی که شناسایی افت خواص مکانیکی پوشش کامپوزیتی و صفحه فولادی در فرکانس های بالاتر بهتر صورت گرفت. در نتیجه، روش شبیه سازی گسترش امواج لمب می تواند به عنوان یک آزمایشگاه مجازی برای ایجاد روش هایی برای ارزیابی غیرمخرب سازه های دو لایه فلز-کامپوزیت با خواص مکانیکی و ضخامت های مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: امواج هدایت شونده، موج لمب، پوشش کامپوزیتی، سازه های پوشش دهی شده، مدلسازی اجزای محدود
    Yousef Parvari, Hasan Ramezani, Siavash Kazemirad *
    Nondestructive evaluation (NDE) of the mechanical properties and thickness loss of bilayer structures is of great importance for health monitoring purposes. This study aimed to propose an NDE method based on the Lamb wave propagation for the inspection of bilayer metal-composite structures. The finite element model of a steel substrate coated with a layered composite material was developed, where the composite coating constituted by chopped strand glass fiber mat and woven roving glass fiber cloth layers. The fundamental antisymmetric Lamb wave mode (A0) with different excitation frequencies were generated and propagated on the modeled bilayer specimens. The dispersion curves for the A0 Lamb wave mode were obtained for the simulated specimens, considering different thicknesses and a range of material properties decay for the metal substrate and composite coating. The obtained results showed that the effect of the thickness and decay in the mechanical properties of the substrate on the A0 Lamb wave mode velocity was more than the effect of the thickness and decay in the mechanical properties of the composite coating. Besides, the estimation of coating thickness was performed more accurately at low frequencies, while the decay in the mechanical properties of the coating and substrate was better evaluated at higher frequencies. It was concluded that the simulated Lamb wave propagation method can be used as a virtual lab for the development of methods for nondestructive evaluation of bilayer metal-composite structures with different material properties and thicknesses.
    Keywords: Guided waves, Lamb wave, composite coating, Coated structures, Finite element modeling
  • شهاب الدین حاتمی*، حسنا مهدوی نیا، عباس نیک نژاد
    ریزتورینه ها به علت هندسه ی هوشمندانه ی خود، عموما نسبت استحکام به وزن و جذب انرژی بالاتری نسبت به دیگر مواد متخلخل دارند. لذا امروزه تلاش هایی اساسی برای مطالعه ی رفتار مکانیکی ساختارهای ساندویچی با هسته ی مواد ریزتورینه در حال انجام است که در اغلب آنها، سازه های ساندویچی مورد بررسی، مسطح می باشند. ساختار ساندویچی انحنادار با هسته ی ریزتورینه، به دلیل هندسه ی منحنی شکل و مزیت های بارز ریزتورینه، دستیابی به ساختاری با مقاومت و کارایی بالا را ممکن می سازد. در پژوهش حاضر، ریزتورینه های ساندویچی مسطح و منحنی شکل، تحت بار عرضی به کمک نرم افزار آباکوس شبیه سازی و تحلیل شده اند. نتایج تحلیل برای یک سلول واحد با نتایج تحقیقات گذشته مقایسه شده و کارایی و دقت مدل سازی تایید شده است. مدل های مورد مطالعه، دارای مقادیر مختلف انحنا و ضخامت رویه می باشند. نتایج این تحقیق نشان می دهد با افزایش اندک ضخامت رویه ها و یا انحنای آنها، افزایش قابل توجهی در مقاومت این ساختارهای ساندویچی رخ می دهد.
    کلید واژگان: مدل سازی اجزاء محدود، پوسته ی ساندویچی، ریزتورینه ی فلزی، هسته ی خرپایی، مصالح فوق سبک
    Shahabeddin Hatami *, Hosna Mahdavinia, Abbas Niknejad
    Microlattices often show a higher strength-to-weight ratio and energy absorption than other porous materials, due to its smart geometry. nowadays basic efforts are made to study mechanical behavior of sandwich structures with microlattice core, in most of the studies, the sandwich geometry is flat. Curved sandwich structure with microlattice core, due to its curved geometry and outstanding advantages of microlattice, can provide a structure with high resistance and efficiency. In the present study, flat and curved sandwich microlattices are simulated by Abaqus software and the structures are analyzed under transvers loading. The results of the analysis for a unit cell are compared with the results of previous studies and the efficiency and accuracy of the present modeling are confirmed. The studied models have different curvature and face-sheets thickness. The results show a slight increase in the face-sheets thickness or curvature yields a significant increase in the resistance of these sandwich structures.
    Keywords: Finite element modeling, Sandwich shell, metal microlattice, truss core, ultralight material
  • مرتضی مرادی، میرسعید صفی زاده*

    در سازه های مهم و حساسی مانند هواپیما، کشتی و خطوط انتقال گاز تعویض قطعات آسیب دیده امری پرهزینه و زمان بر است. در نتیجه، ترمیم سازه معیوب، یک روند قابل قبول می باشد. به منظور ترمیم سازه های آسیب دیده در صنایع مختلف و به ویژه صنعت هوافضا، از وصله های کامپوزیتی استفاده می شود. ارزیابی سازه ترمیم شده برای اطمینان از بازسازی، موضوعی چالش برانگیز است. تکنیک دمانگاری یکی از قدرتمندترین روش های آزمون غیرمخرب است که برای ارزیابی سازه های ترمیم شده استفاده می شود. در مطالعه حاضر، عیوب نوع جدایش بین سازه مادر آلومینیومی و وصله کربن/اپوکسی 4 لایه با لایه چینی [04] به وسیله روش دمانگاری گامی ارزیابی شده است. عیوب نزدیک لبه وصله قرار گرفته اند چرا که در عمل، شروع جدایش در یک سازه ترمیم شده از لبه ها محتمل تر است. علاوه براین، به دلیل اثرات لبه، شناسایی عیوب لبه نسبت به عیوب میانی دشوارتر می باشد. نتایج آزمون دمانگاری گامی با استفاده از روش دمانگاری فاز پالسی پردازش شده است. همچنین شبیه سازی روند آزمون دمانگاری به وسیله مدل سازی اجزا محدود انجام شده است. در نهایت، نتایج تجربی و شبیه سازی اجزا محدود مقایسه شده اند و دقت خوبی در دمانگاری گامی و الگوریتم دمانگاری فاز پالسی بدست آمده است.

    کلید واژگان: وصله های کامپوزیتی، دمانگاری، جدایش، مدل سازی اجزا محدود، دمانگاری فاز پالسی
    Morteza Moradi, MirSaeed Safizadeh *

    The replacement of damaged components is not affordable in important structures such as aircraft, ship or gas pipelines. So, the repair of a defective structure is an acceptable process. Composite patches are used to repair the damaged metal and composite structures in different industries, especially the aerospace industry. Assessment of the repaired structure is a challenging topic in order to ensure the restoration. The thermography technique is one of the most powerful non-destructive testing methods that is used to survey the repaired structures. In the present study, the defects of the de-bonding type between the based aluminum structure and the carbon/epoxy patch made by 4 layers with layup configuration [04] have been investigated by step heating thermography method. Defects locate close to the patch edges because it is more likely that debond onset in a repaired structure at edges in practice. Furthermore, detection of the edge defects is more difficult than the middle defects because of edge effects. The step heating thermography results have been processed by using pulse phase thermography (PPT) approach. Also, the simulation of thermography testing procedure carried out by finite element modeling (FEM). Finally, the results of the experiment and finite element modeling have been compared and good accuracy has been obtained in step heating thermography and PPT algorithm.

    Keywords: Composite patches, Thermography, Disbond, Finite element modeling, Pulse phase thermography
  • حمید حیدری پبدنی *، حسین مهمان نواز، غلام حسین لیاقت، صادق رحمتی، حمید فاضلی
    هدف از این پژوهش نشان دادن مزایای شبیه سازی رایانه ای و مطالعات پارامتری در بهبود فرآیند الکتروفرمینگ مس می باشد. برای این منظور مدل المان محدود برای یک هندسه مخروطی شکل با استفاده از نرم افزار کامسول تهیه و اثر پارامترهای کلیدی شامل دانسیته ی جریان اعمالی، هدایت الکتریکی محلول، فاصله ی الکترودها، و طول آند، بر میزان یکنواختی ضخامت بررسی شد. به منظور صحت سنجی مدل، یک پوسته ی مخروطی شکل در آزمایشگاه به روش الکتروفرمینگ تولید، و توزیع ضخامت در آن با نتایج حاصل از شبیه سازی مقایسه شد. مقایسه ی نتایج نشان داد برای شبیه سازی فرآیند الکتروفرمینگ، استفاده از مدل توزیع جریان سه گانه ، یک مدل دقیق و کارآمد است و می توان از آن برای مطالعات پارامتری استفاده کرد. در نهایت پس از مطالعه ی پارامتری مشخص شد همه ی متغیرهای انتخاب شده تاثیر قابل توجهی بر ضخامت کلی ایجاد شده و میزان یکنواختی ضخامت دارند. علاوه بر این مشخص شد که دانسیته ی جریان اعمالی بیش ترین و فاصله ی الکترود ها کمترین اثر را بر مقدار ضخامت و یکنواختی آن دارد.
    کلید واژگان: الکتروفرمینگ، شبیه سازی عددی، مدل سازی اجزاء محدود، توزیع ضخامت، آبکاری
    Hamid Heydari Pebdani*, Hossein Mehman navaz, Gholamhossein Liaghat, Sadegh Rahmati, Hamid Fazeli
    The purpose of this study is to demonstrate the advantages of computer simulation and parametric studies in improving the copper electroforming process. For this purpose, the finite element model for a cone geometry was prepared using the Comsol software, and the effect of key parameters including applied current density, solution electrical conductivity, electrode spacing, and anode length, on the thickness uniformity. In order to validate the model, a conical shell was produced in the laboratory by electroforming method, and the thickness distribution was compared with the simulation results. The comparison of the results showed that using the tertiary current distribution method to simulate the electroforming process is a precise and efficient model and can be used for parametric studies. Finally, after parametric study, it was determined that all selected variables had a significant effect on the thickness uniformity. In addition, it was found that the most to least significant variables were applied current density, solution conductivity, anode-cathode spacing, and anode length, respectively.
    Keywords: electroforming, numerical simulation, Finite element modeling, thickness distribution, electroplating
  • M. Jamal-Omidi, M. R. Mohammadi Suki
    In the present paper, a numerical study is performed to investigate the response of different plates aluminum alloys subjected to low velocity impact condition. In this regard, the square AA5083-H116 aluminum plates with dimensions 300×300 and 3 mm and 5 mm thick under low velocity impact are modelled, and a mesh convergence study is carried out to decide the appropriate number of elements. In this research, the influence of strain rate effects[ah1] in low velocity impact response is examined by doing a comparative study using the isotropic elasto-plasticity and the Johnson-cook material models. The response to impact events of models including deflection history and maximum and permanent deflection is extracted and validated by available numerical and experimental data in literature. The results indicate that the strain rate has a significant influence on time histories and increases the accuracy of the predicted data. Then, using the developed modeling procedure, the behavior of three aluminum alloys under low velocity impact is investigated based on Johnson-Cook model. The results show that 7075-T6 and 6061-T6 alloys have the highest and lowest stiffness, respectively. Also, the lowest rate of absorbed energy to mass is observed in the 7075-T6 alloy.
    Keywords: low velocity impact, finite element modeling, Aluminum plate, Johnson, Cook model, strain rate effects
  • ابوالفضل فضائلی، مصطفی حبیبی، علی اکبر اکرامی*
    فولادهای دوفازی فریت – مارتنزیتی زیرمجموعه ای از فولادهای استحکام بالای پیشرفته هستند؛ که با اعمال عملیات حرارتی بر فولادهای کم کربن تولید می شوند. از ویژگی های بارز فولادهای دوفازی، استحکام و چقرمگی بالای آنها نسبت به فولادهای فریت – پرلیتی با ترکیب شیمیایی مشابه است. در این پژوهش به بررسی و مقایسه خواص مکانیکی و نمودار حد شکل دهی فولاد فریت – پرلیتی و فولاد دوفازی با ترکیب شیمیایی یکسان پرداخته شده است. بدین منظور با اعمال چرخه حرارتی آبدهی بین بحرانی بر فولادی کم کربن با ساختار اولیه فریت – پرلیتی، فولاد دوفازی فریت – مارتنزیت پیوسته تولید شد. سپس آزمون های کشش و سختی سنجی به منظور بررسی خواص مکانیکی، و آزمون ناکازیما برای تعیین شکل پذیری فولاد اولیه و فولاد دوفازی تولید شده انجام گرفت. همچنین نمودار حد شکل دهی فولادها با استفاده از روش المان محدود در مقیاس ماکرو، مدل سازی و با نتایج تجربی مقایسه گردید. نتایج حاصل از آزمون های مکانیکی نشان داد که استحکام تسلیم، استحکام کششی و سختی فولاد دوفازی به ترتیب به میزان 65، 91 و 87 درصد نسبت به ساختار اولیه افزایش یافته است. بر اساس نتایج تجربی و مدل سازی حاصل از آزمون ناکازیما، فولاد دوفازی از شکل پذیری بهتری نسبت به فولاد فریت – پرلیتی برخوردار است. همچنین نتایج آزمون تجربی ناکازیما مطابقت خوبی با نتایج حاصل از مدل سازی دارد.
    کلید واژگان: فولاد دوفازی، فریت، مارتنزیت، نمودار حد شکل دهی، مدل سازی المان محدود
    Abolfazl Fazaeli, Mostafa Habibi, Aliakbar Ekrami *
    Ferrite - martensite dual-phase (DP) steels are a subset of advanced high strength steels which can be produced by applying heat treatment on low-carbon steels. The strength and toughness of DP steels are greater than those in ferrite – pearlite steels with the same chemical composition. In this study, mechanical properties and forming limit diagram of ferrite – pearlite and DP steels with the same chemical composition were investigated and compared. For this purpose, inter-critical quenching heat treatment was applied on a low-carbon steel with ferrite – pearlite microstructure to produce ferrite – continuous martensite DP steel. Tensile and hardness tests were used to determine the mechanical properties, and Nakazima test was used to determine the formability of ferrite – pearlite and DP steels. Forming limit diagram of steels was also simulated using finite element method in macro scale, and compared with experimental results. The results of mechanical tests showed that the yield stress, tensile strength and hardness of produced DP steel were increased 65, 91, and 87% respectively, in comparison to the same mechanical properties of ferrite – pearlite steel. Based on Experimental and simulation results of Nakazima test, the formability of DP steel is better than ferrite – pearlite steel. There was good agreement between simulation and experimental results.
    Keywords: Dual-Phase steel, ferrite, martensite, forming limit diagram, finite element modeling
  • Mohammadreza Kaji, Ghader Faraji
    High pressure torsion (HPT) is a material processing that sample are subjected to very high hydrostatic plastic deformation. This process can produce exceptional levels of grain refinement, and provides a corresponding improvement in mechanical properties. To investigate the stress and strain distribution due to HPT process along the disc and the parameters that have effect on them, finite element simulation were conducted. The simulation demonstrate that the effective strains imposed on the sample are lowest in the disk centers and highest at the edges. The mean stresses during processing vary linearly with the distance from the center of the disk such that there are higher compressive stresses in the disk centers and lower stresses at the edges. By increasing the friction coefficient and the mold angle, mean stress decrease and stress variation along the disc diameters become more homogenies. Increasing pressure load lead to increase mean stress and heterogeneity along the disc.
    Keywords: Finite element modeling, high pressure torsion (HPT), stress, strain distribution
  • B. Li*, Y. Wang, H. Li, H. You
    The mechanistic force models were introduced in high accuracy force predictions for most applications. Experiment was made for the milling of titanium alloy by coated cemented carbide cutting tool. Based on the cutting force theory, test results and finite element method, we can get the expression of resultant cutting force accurately, which can be developed to a big cutting database. According to the analysis, the maximum deformation and effective stress showed an increasing trend for the machining with end-milling cutting tool. A reasonable set of milling parameters for the machining of titanium alloy by coated cemented carbide cutting tool was obtained by analyzing the cutting efficiency in relation to cutting force of the tools. It is expected that this study would provide a fundamental basis for the optimization of the cutting parameters for titanium alloy.
    Keywords: Finite Element Modeling, End, milling, Cutting Force, Simulation
  • J. Akbari, M. Ahmadvand, N. Rakhshan
    Due to lack of theory of elasticity, estimation of ultimate torsional strength of reinforcement concrete beams is a difficult task. Therefore, the finite element methods could be applied for determination of strength of concrete beams. Furthermore, for complicated, highly nonlinear and ambiguous status, artificial neural networks are appropriate tools for prediction of behavior of such states. The main purpose of this paper is evaluation of ultimate torsional strength of rectangular concrete beams using two different approaches: nonlinear finite element modeling and artificial neural network prediction. This aim is achieved by creating a three-dimensional finite element models that employing the brittle failure criterion of concrete and an artificial neural network which training is carried out through experimental data. Numerical modeling is accomplished using the commercial software and its validation is exhibited by selected data from experimental tests. The test specimens were solid rectangular beams that were subjected to pure torsion. All of the experimental data for training of the network has been comprised. Data are divided into three categories: training, testing and validating. Three-layer perceptron network with a back propagation error algorithm is used for training. This study shows that, the results of numerical models are more accurate than neural network models to predict torsional strength of reinforced concrete beams.
    Keywords: Ultimate torsional strength, finite element modeling, brittle failure criterion, artificial neural network, concrete reinforcement beams
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال