تعیین پارامترهای آسیب مواد نرم به روش تجربی

شبیه سازی رشد آسیب در مواد نرم و پیش بینی زمان و محل وقوع شکست دراین مواد، یکی از مهم ترین زمینه های مورد نظر طراحان در فرآیندهای شکل دهی است. امروزه یکی از قسمت های مهم نرم افزارهای مبتنی بر روش اجزاء محدود، توانایی پیش بینی مکان و زمان وقوع شکست در بارگذاری های مختلف می باشد. به این منظور امروزه مدل های آسیب گوناگونی در نرم افزارهای المان محدود برای استفاده ی کاربران قرار داده شده است. یکی از مدل های آسیب پر کاربرد که در نرم افزار abaqus نیز وجود دارد مدل آسیب نرم (ductile damage) می باشد. در تحقیق حاضر ابتدا مطالعاتی بر روی مدل های آسیب معتبر صورت گرفته و نحوه ی به کارگیری برخی از مدل ها در نرم افزارهای المان محدود توضیح داده شده است. سپس مدل آسیب نرم مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای ورودی لازم برای انجام شبیه سازی شکست به کمک این مدل آسیب مشخص گردیده است. در ادامه به منظور تعیین پارامترهای لازم، آزمایش های خاصی طراحی و انجام شده و اطلاعات مورد نیاز برای شبیه سازی آسیب نرم بر روی فولاد st12 ، تعیین گردیده است. این آزمایش ها بر روی نمونه های شیاردار با شعاع شیار متفاوت انجام شده و تا لحظه ی شکست نمونه ادامه یافته است، پس از هر آزمایش کرنش شکست ماده در تنش های سه محوره ی متفاوت مشخص شده و پارامترهای لازم برای استفاده از معیار آسیب نرم استخراج شده است. در قدم بعدی به منظور بررسی صحت نتایج بدست آمده در مرحله ی قبل، شبیه سازی های مختلفی در تنش های سه محوره ی متفاوت صورت گرفته و نتایج حاصل از اعمال معیار آسیب نرم با نتایج تجربی مقایسه گردیده است. در این شبیه سازی ها همچنین سعی شده است که کارایی معیار آسیب نرم در بارگذاری های مختلف مورد بررسی قرار گیرد. همچنین به منظور بررسی نحوه ی رشد آسیب در فرآیند نورد سرد پنج قفسه ای، این فرایند نیز شبیه سازی شده و نتایج حاصل با نتایج تجربی مقایسه گردیده است.