بررسی اثر رفتارهای مختلف کارسختی بر نمودارهای حد شکل‌دهی ورق آلومینیوم براساس نظریه مارسینیاک-کوزینسکی

نمودار حد‌‌شکل‌دهی در واقع معیاری برای تعیین شکل‌پذیری ورق‌های فلزی، طی فرایندهای مختلف شکل‌دهی است. نظریه ناپایداری مارسینیاک-کوزینسکی، یکی از پرکاربردترین روش‌های تحلیلی برای ترسیم نمودارهای حدشکل‌دهی است. ساختار معادلات در مدل مارسینیاک-کوزینسکی به‌گونه‌ای است که، روابط پلاستیک ماده، بر دقت منحنی‌های پیش‌بینی ‌شده اثر می‌گذارد. در این تحقیق، بکارگیری الگوهای ساختاری جدید که ترکیبی از روابط سخت‌شوندگی سوئیفت و وس هستند، برای تعیین نمودار حد شکل دهی پیشنهاد شده است. پارامترهای ثابت هر یک از روابط کارسختی نیز با در دسترس بودن نمودار تنش-کرنش حاصل از آزمون کشش تک محوره آلیاژ aa5754-o، محاسبه و ارائه می‌شوند. در نهایت، منحنی‌های حدشکل‌دهی برای ورق آلومینیومی با بکارگیری معیار تسلیم yld2000-2d و استفاده از الگوهای کارسختی مختلف ترسیم می‌شوند. مقایسه نمودارهای نظری رسم شده با نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که اگرچه قوانین سخت‌شوندگی کیم-توآن، سوئیفت و قوش حدشکل‌دهی را در حد قابل قبولی پیش‌بینی می‌کنند، ولی کرنش‌های حدی حاصل از رابطه اصلاح‌شده کیم-توآن، مطابقت بهتری با نتایج تجربی دارند. بنابراین می‌توان مدل اصلاح‌شده کیم-توآن را به عنوان یک مدل کارسختی ایده‌آل در تعیین حد‌‌شکل‌دهی آلیاژ aa5754-o پیشنهاد داد.

investigation on the effect of strain hardening behavior on forming limit diagrams of aluminum sheet based on the marciniak-kuczynski theory

forming limit diagram (fld) is a criterion to determine the formability of metal sheet during various forming processes. the marciniak-kuczynski instability theory is one of the most widely used methods to determine the fld. the plastic behavior of the materials has great influences on the accuracy of the predicted diagrams by the marciniak-kuczynski model. in this study, the novel constitutive models which are a combination of the swift and voce models are proposed to predict the forming limit diagrams. the constant parameters of each hardening models are calculated by using the stress-strain diagram obtained from uniaxial tension tests. finally, the forming limit diagrams of the aluminum sheet by employing the yld2000-2d yield function and different hardening models were plotted. the comparison between the calculated diagrams and the experimental results shows that although the kim-tuan, ghosh and swift models compute the fld to an acceptable level, the forming limit diagram predicted by modified kim-tuan is in better agreement with experimental results. therefore, the modified kim-tuan relationship and its coefficients are proposed asan ideal hardening model to determine the forming limit diagram of the aa5754-o.