ارزیابی مدل‌های مشخصه برای پیش‌بینی رفتار ویسکوپلاستیک آلومینیوم 7075 در حوالی ناحیه دمایی شبه جامد

شبیه‌سازی دقیق رفتار ماده در تحلیل‌ المان محدود فرآیندهای شکل‌دهی در حالت شبه جامد، کاملاً به مدل ساختاری انتخاب‌شده وابسته است. در این مقاله، توانایی مدل‌های مشخصه‌ی ویسکو پلاستیک رایج موجود، در پیش‌بینی رفتار مشخصه‌ای آلیاژ آلومینیوم 7075 در محدوده‌ی دمایی 500-350 درجه سانتیگراد و نرخ کرنش‌های شبه استاتیک مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور، سه مدل مشخصه‌ی شناخته‌شده شامل جانسون- کوک ، خان- هوانگ- لیانگ و لین- وگونر انتخاب شد. با استفاده از روش کم‌ترین مربعات و مقایسه با منحنی‌های تنش- کرنش آلیاژ آلومینیوم 7075 به دست آمده از آزمون فشار، ضرایب هر یک از این مدل‌های مشخصه‌ در دماها و نرخ کرنش‌های مختلف، استخراج شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که در محدوده دمایی مذکور، مدل‌های مشخصه‌ی جانسون- کوک و لین- وگونر توانسته‌اند نرم شوندگی دمایی جریان تنش را در حین تغییر شکل پلاستیک، به خوبی پیش‌بینی کنند. اما مدل خان- هوانگ- لیانگ ، علیرغم داشتن تعداد ضرایب بیش‌تر، ناکارآمد نشان داده است. از این رو توصیه می‌شود که قبل از به‌کارگیری مدل‌های مشخصه‌ی رایج، برای محدوده‌های دمایی نزدیک به نقطه ذوب ماده، توانمندی آن در دنبال نمودن رفتار نرم شوندگی دمایی جریان تنش، مورد آزمون قرار گیرد.