تحلیل تجربی و عددی انباشت کرنش پلاستیک در ورق آلیاژ آلومینیوم۲۰۲۴-T۳با ضخامت کم در بارگذاری کم چرخه

انباشت کرنش پلاستیک در طول بارگذاری سیکلی یکی از دلایل وقوع واماندگی خستگی می باشد. به منظور پیش بینی عمر خستگی ورق ها، ضروری است انباشت کرنش پلاستیک و همچنین عوامل موثر بر میزان آن در طول بارگذاری های سیکلی به دقت محاسبه شود. در این تحقیق با استفاده از ترکیب معیار سخت شوندگی ایزوتروپیک غیر خطی و سینماتیک غیرخطی شابوش اصلاح شده و افزودن آن به برنامه المان محدود تجاری آباکوس، با استفاده از زیر برنامه نوشته شده در فرترن، میزان انباشت کرنش در نمونه های ساخته شده از ورق نازک آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفته است. در همین راستا، با انجام آزمایش های سیکلی تجربی با کنترل کرنش و همچنین آزمایش های سیکلی با کنترل تنش، ضرایب مورد نیاز برای برای شبیه سازی رفتار سخت شوندگی آلیاژ آلومینیوم ۳T -۲۰۲۴ بدست آمده و انباشت کرنش پلاستیک برای حالت های مختلف بارگذاری تک محوره شبیه سازی شده است. مقایسه نتایج تجربی و نتایج پیش بینی شده نشان می دهد که در صورت تعیین بهینه مولفه های ترکیب معیار سخت شوندگی ایزوتروپیک غیرخطی و سینماتیک غیرخطی شابوش اصلاح شده، این مدل توانایی خوبی در پیش بینی نتایج تجربی دارد. همچنین نتایج نشان می دهد که افزایش دامنه تنش و همین طور تنش میانگین، باعث افزایش میزان انباشت کرنش می شود. بررسی نتایج ۴ حالت اعمال بار سیکلی نشان می دهد که میزان نسبت تنش، تاثیر مستقیم بر نرخ کرنش دارد و در حالتیکه بیشترین مقدار بار اعمالی سیکلی یکسان باشد، افزایش میزان نسبت تنش باعث افزایش انباشت کرنش پلاستیک می شود. همچنین نرخ رشد اولیه انباشتگی کرنش زیاد بوده اما با افزایش تعداد سیکل ها این مقدار کاهش می یابد.

تحلیل تجربی و عددی انباشت کرنش پلاستیک در ورق آلیاژ آلومینیوم۲۰۲۴-T۳با ضخامت کم در بارگذاری کم چرخه Keywords:

Strain Ratcheting , Nonlinear kinematic hardening , Low cycle loading , Plasticity , انباشت کرنش , سخت شوندگی سینماتیک غیر خطی , بارگذاری کم چرخه , پلاستیسیته