محاسبه برگشت فنری با لحاظ نمودن مدل سخت شوندگی یوشیدا یومری در فرآیند شکل‌دهى غلتکی سرد ورق فولادی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تفرش، تفرش

10.22044/jsfm.2020.8358.2899

چکیده

برگشت‌فنری در شکل نهایی ورق فولادی یک چالش‌ فرایند شکل‌دهی غلتکی سرد است. دقت شبیه‌سازی‌ فرآیند‌های شکل‌دهی ورقی فلزات برای پیش‌بینی برگشت‌فنری به معادلات بیان کننده رابطه تنش – کرنش، تابع تسلیم و مدل سخت شوندگی انتخاب شده و ناهمسانگردی ماده بستگی دارد. در این مقاله، بوسیله آزمایش تجربی کشش - فشار متناوب و با استفاده از شبیه‌سازی در نرم‌افزار LSopt متغیرهای مدل سخت شوندگی یوشیدا-یومری برای فولاد St37 بدست آمده است.. از آنجاکه در نظر گرفتن قانون سخت شوندگی در برگشت فنری مهم است، مدل‌های مختلفی از قانون سخت شوندگی برای پیش‌بینی دقیق‌تر رفتار ماده پیشنهاد شده است. یکی از مدل‌های دقیق در پیش‌بینی رفتار فلز، مدل سخت شوندگی یوشیدا-یومری می‌باشد. آزمایشهای تجربی در فرآیند شکل‌دهی غلتکی سرد کمانی کردن ورق وهمچنین شبیه‌سازی در نرم‌افزار Lsdyna شبیه‌سازیهای با و بدون در نظر گرفتن سخت شوندگی یوشیدا-یومری انجام شد. نشان داده شد پیش‌بینی برگشت فنری با در نظر گرفتن مدل یوشیدا-یومری از دقت بالاتری برخورداراشت.

کلیدواژه‌ها


[1] Permeh M, Hosseinipour SJ, Jamshidi Aval H (2016) GTN damage model parameters for ductile fracture simulation in aluminum alloy 5083-O. Journal of Solid and Fluid Mechanics 6(1): 129-142.

[2] Dadgar Asl Y, Tajdari M, Moslemi Naeini H, Davoodi B, Azizi Tafti R, Panahizadeh Rahimloo V (2015) Prediction of required torque in cold roll forming process of a channel sections using artificial neural networks. Modares Mechanical Engineering 15(7): 209-214.

[3] Naofal J, Naeini HM, Mazdak S (2019) Effects of hardening model and variation of elastic modulus on springback prediction in roll forming. Metals 9(9): 1005.

[4] Chatti S, Fathallah R (2014) A study of the variations in elastic modulus and its effect on springback prediction. Int J Mater Form 7(1): 19-29.

[5] Panahizadeh V (2014) Theorical, numerical and experimental investigation of spring bach and Prediction of fracture on cold roll forming of channel section. Ph.D. Thesis, Tarbiat Modares University, Tehran.

[6]  Banabic D (2010) Sheet metal forming processes: constitutive modelling and numerical simulation. Springer Science & Business Media.

[7] Armstrong PJ, Frederick CO (1996) A mathematical representation of the multiaxial Bauschinger effect. GEGB Report RD/B/N731. Berkeley Nuclear Laboratories

[8] Chaboche JL (2008) A review of some plasticity and viscoplasticity constitutive theories. Int J Plasticity 24(10): 1642-1693.

[9] Wiskel JB, Rieder M, Henein H (2004) Kinematic behaviour of microalloyed steels under complex forming conditions. Can Metall Quart 43(1): 125-136.

[10] Zhang DJ, Cui ZS, Chen ZY, Ruan XY (2007) An analytical model for predicting sheet springback after V-bending. J Zhejiang Univ-Sc A 8(2): 237-244.

[11] Taherizadeh A, Ghaei A, Green DE, Altenhof WJ (2009) Finite element simulation of springback for a channel draw process with drawbead using different hardening models. Int J Mech Sci 51(4): 314-325.

[12] Lee MG, Kim JH, Kim D, Seo OS, Nguyen NT, Kim HY (2013). Anisotropic hardening of sheet metals at elevated temperature: Tension-compressions test development and validation. Exp Mech 53(6): 1039-1055.

[13] Liu YL, Zhu YX, Dong WQ, Yang H (2013) Springback prediction model considering the variable Young’s modulus for the bending rectangular 3A21 tube. J Mater Eng Perform 22(1): 9-16.

[14] Liu X, Cao J, Chai X, Liu J, Zhao R, Kong N (2017) Investigation of forming parameters on springback for ultra high strength steel considering Young’s modulus variation in cold roll forming. J Manuf Process 29: 289-297.

[15] Geng L, Wagoner RH (2002) Role of plastic anisotropy and its evolution on springback. Int J Mech Sci 44(1): 123-148.