تعیین خواص پلاستیسیته مواد شامل سخت‌شوندگی سینماتیکی و ایزوتروپیکی با استفاده از کد کامپیوتری تدوین شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 پژوهشگر فرا دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

یکی از مهم­ترین مباحث در مبحث پلاستیسیته، محاسبه خواص سخت­ شوندگی مواد جهت انجام تحلیل­های عددی می­باشد. علی­ الخصوص هنگامی‌که بارگذاری به‌صورت چرخه­ ای اعمال می­شود و مقدار بارگذاری فراتر از حد الاستیک ماده مربوطه می­باشد، در این حالت بررسی خواص سخت­ شوندگی سینماتیکی به دلیل لحاظ کردن اثر بوشینگر بسیار اهمیت می‌یابد. از آنجایی که به دست آوردن ضرایب مربوط به خواص سخت­ شوندگی مواد به روش دستی، علاوه بر دشواری، دارای مشکلات و محدودیت­ های بسیار از لحاظ احتمال ایجاد خطا میباشد، به همین دلیل ارائه یک کد کامپیوتری، در این زمینه جهت محاسبه این خواص بسیار ارزشمند خواهد بود. در این پژوهش برای اثبات درستی ضرایب سخت­ شوندگی محاسبه‌شده، یک مقاله تجربی شامل لوله زانویی شکل تحت فشار داخلی به همراه خمش­های چرخه ­ای و با جنس فولاد ضدزنگ 304LN که کرنش­های پیش­رونده در آن اتفاق می­افتد، پس از محاسبه ضرایب سخت‌شوندگی مربوط به جنس مربوطه به دو روش دستی و کد نویسی که در تحلیل­های عددی به این ضرایب نیاز می­باشد، تحت صحت­ سنجی قرارگرفته است. درنهایت نتایج عددی با نتایج تجربی مقایسه شده که حاکی از قابل قبول بودن کد نوشته شده و دقت بسیار بالای آن است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • de Souza Neto, Eduardo A., Peric D., Owen D. R. J., Computational methods for plasticity: theory and applications, John Wiley & Sons, 2011.
  • Mroz Z., An attempt to describe the behavior of metals under cyclic loads using a more general workhardening model,Acta mechanica, Vol.7, No. 2, pp. 199-212, 1969.
  • Ohno N.,Wang J. D., Kinematic Hardening Rules with Critical State of Dynamic Recovery, Int. J. Plast, Vol. 9, No. 3, pp. 375-390, 1993.
  • Prager W., A new method of analyzing stresses and strains in work-hardening plastic solids, Journal of Applied Mech, Vol 23, pp. 493-496, 1976.
  • Chaboche J. L., DangVan K., Cordier G., Modelization of the strain memory effect on the cyclic hardening of 316 stainless steel, Structural mechanics in reactor technology. Transactions, Vol. L, 1979.
  • Vishnuvardhan S., Raghava G., Gandhi P., Goyal S., Gupta S. K., Bhasin V., Ratcheting Strain Assessment in Pressurized Stainless Steel Elbows Subjected to In-plane Bending, Procedia Engineering, Vol. 55, pp. 666-670, 2013.
  • Limam A., Lee L. H., Corona E., Kyriakides S. Inelastic wrinkling and collapse of tubes under combined bending and internal pressure, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 52, No. 5, pp. 637-647, 2010.
  • Chang, K. H., Pan W. F., Buckling life estimation of circular tubes under cyclic bending, International Journal of Solids and Structures, Vol. 46, No. 2, pp. 254-270, 2009.
  • Sheldon, I. Chaboche nonlinear kinematic hardening model. STI0805, ANSYS Release: 11. 2008.
  • Imaoka S., Chaboche Nonlinear Kinematic Hardening Model, Memo Number STI0805A, ANSYS Release, Vol. 12, No. 1, 2008.
  • Goyal S., Gupta S. K., Bhasin V., Vaze K. K., Cyclic plasticity and fatigue-ratcheting behavior of SS304LN stainless steel material, In Proceedings of SMIRT, Vol. 21. 2011.
  • Rezaiee-Pajand M., Sinaie S., On the calibration of the Chaboche hardening model and a modified hardening rule for uniaxial ratcheting prediction,International Journal of Solids and Structures, Vol. 46, No. 16, pp. 3009-3017, 2009.
  • Dutta, K., Sivaprasad S., Tarafder S., Ray K. K., Influence of asymmetric cyclic loading on substructure formation and ratcheting fatigue behavior of AISI 304LN stainless steel, Materials Science and Engineering: A, Vol. 527, No. 29, pp. 7571-7579, 2010.
  • Vishnuvardhan S., Raghava G., Gandhi P., Saravanan M., Goyal S., Arora P., Gupta S. K., Bhasin , Ratcheting failure of Pressurized straight pipes and elbows under reversed bending, International Journal of Pressure Vessels and Piping, Vol. 105, pp. 79-89, 2013.

Vishnuvardhan S., Raghava G., Gandhi P., Saravanan M., Pukazhendhi D. M., Goyal S., Gupta S. K., Bhasin V., Vaze K. K., Ratcheting studies on type 304LN stainless steel elbows subjected to combined internal pressure and in-plane bending moment, Journal of Pressure Vessel Technology, Vol. 134, No. 4, 2012.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار