تأثیر رفتار کارسختی ماده بر مقدار بشکه ای شدن و توزیع تنش و کرنش در آزمایش فشار با استفاده از روش اجزای محدود

فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

مقاله 5، دوره 4، شماره 12، مرداد و شهریور 1392، صفحه 51-64   

نویسندگان

شیوا مولایی¹؛ مهرداد شهباز²؛ رامین ابراهیمی^{* 3}

¹دانشجوی کارشناسی ارشد، بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز

²دانشجوی دکتری، بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز

³- دانشیار، بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز

تاریخ دریافت: 26 آذر 1394،  تاریخ پذیرش: 26 آذر 1394 

چکیده

مقدار بشکه‌ای شدن در آزمایش فشار نسبت به شرایط اصطکاکی بسیار حساس است. بر این اساس، این آزمایش می‌تواند به عنوان یک روش ساده برای برآورد فاکتور اصطکاک بکار گرفته شود. از سوی دیگر، علم بر اثر پارامتر های دیگر از جمله خواص ماده بر مقدار بشکه ای شدن، موجب افزایش دقت اندازه گیری این آزمایش در برآورد مقدار اصطکاک می شود. در این پژوهش اثر خواص مکانیکی ماده از قبیل توان کارسختی، n، ضریب استحکام، k، و تنش تسلیم، 0σ، بر پدیده بشکه ای شدن در آزمایش فشار تک محوری با استفاده از روش اجزای محدود مورد ارزیابی قرار گرفته است و بدین ترتیب، اثر پارامترهای یاد شده بر چگونگی توزیع تنش و کرنش در ماده، بررسی شده است. آزمایش های فشار انجام شده نتایج ناشی از شبیه سازی را تأیید می‌کنند.
 

کلیدواژه‌ها

اصطکاک؛ آزمایش فشار؛ بشکه ای شدن؛ روش اجزای محدود

مراجع

1- K. Manisekar and R. Narayanasamy, "SomeAspect on Barreling in Solid of Non-CircularAluminum during Cold Upset Forging withDifferent Lubricants", Indian Journal ofEngineering & Materials Sciences, Vol. 12, pp.

24-32, 2005.

2- K. M. Kulkarni and S. Kalpakjian, "A Studyof Barreling as an Example of FreeDeformation in Plastic Working", Journal ofEngineering for Industry, Vol. 91, pp. 743-754,1969.

3- Sh. Koayashi, Oh. Soo-IK and T. Altan,"Metal Forming and the Finite-ElementMethod, Oxford series on advancedmanufacturing", 1989.

4- W. T. Carter, Jr. and D. Lee, "A FiniteElement Analysis of Cylinder and RingCompression and Its Experimental

Verification", Computers & Structures, Vol.21, pp. 1-19, 1985.

5- R. Ganesh Narayanan, M. Gopal and A.Rajadurai, "Influence of Friction in SimpleUpsetting and Prediction of HardnessDistribution in a Cold Forged Product",Journal of Testing and Evaluation, Vol. 36, pp.1-13 ,2008.

6- S. Y. Lin, "An Investigation of DieWorkpieceInterface Friction during theUpsetting Process", Journal of MaterialsProcessing Technology, Vol. 54, pp. 239-248,1995.

7- J. Devaux, J. C. Gelin, J. Oudin and Y.Ravalard, "Theoretical Analysis and

Experimental Applications of Barreling andFolding in Cylinder Upsetting Tests",International Journal of Mechanical Sciences,Vol. 26, pp. 555-572, 1984.

8- P. L. Menezes, K. Kumar, Kishore and S. V.Kailas, "Influence of Friction during FormingProcesses—A Study Using a NumericalSimulation Technique", The InternationalJournal of Advanced Manufacturing

Technology, Vol. 40, pp. 1067-1076, 2009.

9- R. Ebrahimi and A. Najafizadeh, "A Newmethod for Evaluation of Friction in BulkMetal Forming", Journal of Materials

Processing Technology, Vol. 152, pp. 136-143,2004.

10- DEFORM-2D V 9.0., Sci. Form. Technol.Corporation (SFTC).

11- W. Wei, K. X. Wei and G. J. Fan, "A NewConstitutive Equation for Strain Hardening andSoftening of fcc Metals during Severe PlasticDeformation", Acta Materialia, Vol. 56, pp.4771-4779, 2008.