مقایسه اثر کارسختی و ناهمسانگردی در منحنی های حد شکل دهی کرنش و تنش به کمک روش اجزاء محدود

نمودارهای حد شکل دهی (FLD)، محدوده شکل دهی ورق را برای حالت های مختلف تغییر شکل در فرایند های گوناگون شکل دهی ورق نشان می دهند. در عمل تعیین تجربی یک منحنی حد شکل دهی (FLC) بسیار زمان بر بوده و احتیاج به تجهیزات خاص و گرانقیمت دارد. تحت این شرایط روش اجزاء محدود می تواند به عنوان ابزار جایگزین برای پیش بینی نمودارهای حد شکل دهی مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق با استفاده از روش اجزاء محدود اثر کارسختی و ناهمسانگردی بر منحنی حد شکل دهی یک نوع ورق فولادی کششی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. بدین منظور آزمون کشش خارج از صفحه هکر با سنبه نیم کروی با استفاده از نرم افزار ABAQUS 6.4 شبیه سازی گردیده است. لحظه گلویی شدن موضعی که نشان دهنده حد کرنش می‎باشد، به وسیله ردیابی کرنش ضخامتی ورق بر حسب زمان در نازکترین گره و همچنین بررسی مشتقات اول و دوم آن مشخص شده است. با انجام این روش برای نمونه های مختلف آزمایش منحنی حد شکل دهی کرنش به دست آمده است. برای تایید نتایج، منحنی حاصل با نتایج تجربی و تحلیلی مقایسه گردیده است. سپس منحنی حد شکل دهی تنش با محاسبه تنش های اصلی در گلویی موضعی به دست آمده است. در نهایت اثر کارسختی و ناهمسانگردی بر منحنی حد شکل دهی کرنش و تنش بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش توان کارسختی منحنی حد شکل دهی کرنش افزایش می یابد، اما منحنی حد شکل دهی تنش تغییر قابل توجهی نمی نماید. این در حالی است که افزایش مقدار ناهمسانگردی نرمال منجر به افزایش منحنی حد شکل دهی تنش شده ولی منحنی حد شکل دهی کرنش تغییر قابل توجهی نمی کند.