تحلیل تئوری اثر قوانین کارسختی، تنش‌های نرمال فشاری و برشی بین ضخامتی بر منحنی‌های حد‌شکل‌دهی ورق 6016aa-t4

منحنی‌های حد شکل دهی یکی از متداولترین ابزارها، در پیش‌بینی وقوع گلویی در فرایندهای مختلف شکل‌ دهی است. در این پژوهش، تئوری ناپایداری مارسینیاک-کوزینسکی با بکارگیری تابع تسلیم gotoh برای تخمین حد شکل دهی ورق آلومینیومی 6016aa-t4 در شرایط تنش صفحه‌ای، مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، اثر سه مدل کارسختی مختلف شامل سوئیفت، وس و یک ترکیب خطی از مدل‎های سوئیفت و وس در تعیین منحنی‌های حدی بررسی می‌شود. مقایسه منحنی‌های حد شکل دهی تئوری با نتایج تجربی حاصل از آزمون ناکازیما، دقت مدل‌های سخت شوندگی را در پیش‌بینی کرنش‌های حدی تعیین می‌کند. از آنجا که در بسیاری ازفرایندهای جدید شکل دهی همچون هیدروفرمینگ و شکل دهی تدریجی، بررسی فرایند در حالت تنش صفحه‌ای، فرض دقیقی نیست، در ادامه این مقاله نمودارهای حد شکل دهی در شرایط جامع تنش، براساس مدل توسعه یافته‌ی مارسینیاک-کوزینسکی و گسترش تابع تسلیم دوبعدی gotoh رسم می‌شوند و در آن اثر تنش نرمال فشاری و تنش برشی بین ضخامتی بر حد شکل دهی ورق بررسی می‌شود. نمودارهای رسم شده نشان می‌دهد که با اعمال تنش نرمال فشاری و تنش‌های برشی در راستای ضخامت، کرنش‌های حدی افزایش و شکل پذیری ورق بهبود می‌یابد و در مقابل، تنش‌های حدی به سمت پایین نمودار حرکت می‌‌کنند.

theoretical analysis of the effects of hardening laws, normal and through thickness shear stresses on forming limit curves of aa6016-t4

forming limit curves are one of the common tools to predict the necking in various forming processes. in this study, the marciniak-kuczynski instability theory by applying the gotoh yield function is utilized to estimate the forming limit curves for the aa6016-t4 aluminum sheet in plane stress conditions. also, the effect of three different hardening models including swift, voce, and a linear combination of the swift and voce models to determine the limit curves are investigated. the comparison between the theoretical forming limit curves and experimental results from the nakajima test determines the accuracy of the hardening models in predicting the limit strains. since in many new forming processes such as hydroforming and incremental sheet forming processes, investigation of the process in plane stress state is not an exact assumption, therefore, in continuation of the paper, generalized forming limit curves are plotted based on the developed marciniak-kuczynski model by extending the gotoh yield function, and the effect of compressive normal stress and through-thickness shear stress on forming limits of the sheet are investigated. the results indicated that by applying the compressive normal stress and through-thickness shear stresses, the limit strains increase, and the formability is improved, in contrast, limit stresses move down in the diagram.