بررسی رفتار بازگشت ‏فنری کامپوزیت‏ های الیاف-فلز با استفاده از تئوری‏ های لایه معادل و لایه مجزا

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 کارشناسی‏ ارشد، دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی‏ ارشد، دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

4 کارشناسی ‏ارشد، دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

در فرایندهای خم‌کاری، ورق بین ابزار و قالب دچار تغییر شکل پلاستیک شده و شکل نهایی موردنظر را به خود می‌گیرد. مهم‌ترین نقصی که در خم‌کاری ورق‏ها رخ می‌دهد تغییر زاویه خم پس از باربرداری است. این پدیده که بازگشت‌فنری نامیده می‌شود، ناشی از رفتار الاستیک ورق در مرحله باربرداری است. به‌منظور افزایش دقت ابعادی محصول باید متغیرهای خم‌کاری به شکلی انتخاب گردند که زاویه خم پس از بازگشت‌فنری به مقدار مورد نظر برسد. ورق‏های چندلایه الیاف-فلز به دلیل ویژگی‌هایی نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، هزینه ساخت مناسب، مقاومت شیمیایی مناسب، استحکام مکانیکی بالا، میرایی صوت و ارتعاش و عایق حرارتی بودن مورد توجه صنایع قرار گرفته‏‏اند. در این پژوهش رفتار بازگشت‌فنری ورق چندلایه الیاف-فلز با روش تئوری بررسی شده و نتایج با آزمایش‏های تجربی صحه‏گذاری شده است. نتایج این پژوهش نشان داد روش تئوری ارائه شده با خطای میانگین حدود 17% توان پیش‏بینی رفتار بازگشت‏فنری ورق چندلایه الیاف-فلز را دارا است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Zhong Y, Joshi SC (2015) Response of hygrothermally aged GLARE 4A laminates under static and cyclic loadings. Mater Des 87: 138-148.

[2] Sinmazçelik T, Avcu E, Bora M Ö, Çoban O (2011) A review: Fibre metal laminates, background, bonding types and applied test methods. Mater Des 32(7):  3671-3685.

[3] Ján S, Miroslav J (2012) Springback prediction in sheet metal forming processes. J Tech Plasticity 37(1).

[4] Teodosiu C (2005)Some basic aspect of the constitutive modelling in sheet metal forming.  239-243.

[5] Cleveland RM, Ghosh AK (2002) Inelastic effects on springback in metals. Int J Plasticity 18(5–6): 769-785.

[6] Burchitz IA (2008) Improvement of springback prediction in sheet metal forming  University of Twente.

[7] Wang C, Kinzel G, Altan T (1993) Mathematical modeling of plane-strain bending of sheet and plate. J Mater Process Tech 39(3): 279-304.

[8] Hino R, Goto Y, Yoshida F (2003) Springback of sheet metal laminates in draw-bending. J Mater Process Tech 139(1): 341-347.

[9] Weiss M, Rolfe BF, Dingle ME, Hodgson P (2004) The influence of interlayer thickness and properties on spring-back of SPS-(steel/polymer/steel) laminates. Steel Grips 2(Supplement): 445-449.

[10] Mosse L, Compston P, Cantwell WJ, Cardew-Hall M, Kalyanasundaram S (2005) The effect of process temperature on the formability of polypropylene based fibre–metal laminates. Comp Part A: Appl Sci Manuf 36(8): 1158-1166.

[11] Mohammadi S, Parsa M, Aghchai AJ (2011) Effect of the thickness distribution and setting condition on springback in multi-layer sheet bending. Int J Eng Sci Tech 3(4).

[12] Parsa M, Mohammadi S, Aghchai A J (2014) Al3105/polypropylene/Al3105 laminates springback in V-die bending. Int J Adv Manuf Tech 75(5-8): 849-860.

[13] Hu J, Marciniak Z, Duncan J (2002) Mechanics of sheet metal forming  Butterworth-Heinemann.

[14] Larsson L (2005) Warm sheet metal forming with localized in-tool induction heating.

[15] Jones RM (1975) Mechanics of composite materials  Scripta Book Company Washington, DC.

[16] Reddy JN (2004) Mechanics of laminated composite plates and shells: theory and analysis  CRC press.