بررسی اثر مدل‌های ساختاری مختلف بر حد شکل‌دهی ورق تحت مسیر کرنش غیرخطی

نمودار حد ‌شکل‌دهی معیاری جهت پیش‌بینی وقوع گلویی به منظور طراحی بهینه در محصولات فلزی است. در این مقاله از تئوری ناپایداری مارسینیاک-کوزینسکی جهت تعیین حد شکل‌دهی ورق آلومینیوم   aa6111-t43 استفاده شده است. همچنین معیارهای تسلیم ناهمسانگرد هیل48، gotoh و yid2-2000d برای توصیف رفتار تسلیم آلیاژ مورد بررسی قرار می‌گیرند و پارامترهای ثابت این توابع با دردسترس بودن مقادیر حاصل از آزمون کشش تک‌محوره و تست بالج محاسبه می‌شوند. در نهایت، نمودارهای حد ‌شکل‌دهی با بکارگیری توابع تسلیم مختلف و روابط کارسختی مناسب ترسیم و با نتایج تجربی در دسترس مقایسه می‌شوند. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که کرنش‌های حدی حاصل از بکارگیری تابع تسلیم  yid2-2000d و مدل سخت‌شوندگی سوئیفت مطابقت بهتری با نتایج تجربی دارند. از آنجا که در فرایندهای شکل‌دهی پیچیده، بندرت مسیر کرنش خطی است، بررسی نمودارهای حد شکل‌دهی با درنظر گرفتن مسیر کرنش‌های غیرخطی حائز اهمیت است. در فرایندهای شکل‌دهی چند مرحله‌ای، در حالی که کرنش‌های حدی بشدت تحت تاثیر مسیر کرنش می‌باشند، نمودار‌ حد تنش‌ شکل‌دهی وابستگی کمتری به مسیر بارگذاری دارد. هرچند که وابستگی تنش‌های حدی به مسیر کمتر از کرنش‌های حدی است، ولی این نمودارها در مقادیر پیش‌کرنش بالا کاملاً مستقل از مسیر بارگذاری نیستند و این وابستگی تنش‌های حدی به مسیر کرنش علاوه برمقدار پیش‌کرنش به روابط کارسختی و معیار تسلیم بکارگرفته شده نیز بستگی دارد که این موضوع در این مقاله با جزئیات مورد بررسی قرار می‌گیرد.

investigation on the effect of different constitutive models on the forming limit of the sheet under nonlinear strain path

forming limit diagrams are a criterion to predict the necking for constructing an optimal design in metal products. in this paper, the marciniak-kuczynski instability theory is used to determine the forming limits of the aa6111-t43 sheet. also, hill 48, gotoh, and yld2000-2d yield criteria are investigated to describe the yield behavior of the alloy, and their coefficients are computed based on the results obtained from uniaxial and bulge tests. finally, forming limit diagrams are plotted by employing different yield functions and appropriate hardening models. the comparison between theoretical and experimental results indicated that the limit strains obtained by the yld2000-2d criterion and swift model are in better agreement with experimental data than others. since in complex forming processes, the strain path is rarely linear, the investigation of the forming limit diagram by considering the nonlinear strain path is important. in multi-stage forming processes, while the limit strains are significantly path dependent, the forming limit stress diagram is less dependent on the loading path. however the sensitivity of the forming limit stresses to the path is lower than limit strains, the limit stresses in large pre-strain are not completely loading path independent. the sensitivity of the limit stresses to strain path in addition to the magnitude of the pre-strain, also depends on the used hardening model and yield function that are examined in detail in this study.