شبیه سازی رفتار کششی فولاد فریتی - پرلیتی با استفاده از روابط مکانیکی در مقیاس میکرو

در تحقیق حاضر، رفتار کششی فولاد فریتی - پرلیتی با استفاده از یک مدل پیشرفته مبتنی بر ریز ساختار واقعی به روش اجزاء محدود مورد شبیه سازی قرار گرفت. حجم مشخصه مورد استفاده در این شبیه سازی با استفاده از ریز ساختار واقعی فولاد مورد شبیه سازی که با استفاده از روش های معمول متالوگرافی آشکار گردیده بود؛ ایجاد شد. جهت شبیه سازی رفتار کششی فولاد در تحقیق حاضر، از منحنی های تنش–کرنش هر یک از فاز های سازنده فولاد؛ یعنی فریت و پرلیت که در مراجع گزارش شده اند، استفاده شد. نمونه های کشش تخت از فولاد مورد شبیه سازی تهیه شد و تحت آزمایش کشش قرار گرفت. جهت شبیه سازی، از نرم افزار اجزای محدود آباکوس استفاده گردید و با توجه به اینکه در کشش نمونه های ورقی شکل، حالت تنش، به صورت تنش صفحه ای است از مش بندی سه گره ای در حالت تنش صفحه ای برای گسسته سازی حجم مشخصه استفاده شد. منحنی های تنش – کرنش مهندسی حاصل از آزمایش کشش با آنچه که از شبیه سازی تخمین زده شده بود مورد مقایسه قرار گرفت و مشاهده شد که تطبیق بسیار خوبی میان آنها وجود دارد. با این مقایسه، مشخص شد که مدل استفاده شده در این تحقیق جهت شبیه سازی رفتار کششی قادر است که حتی کرنش را که در آن کرنش، ناپایداری هندسی به وقوع می پیوندد به خوبی تخمین بزند امری که در دیگر روش های شبیه سازی رفتار کششی بر پایه ریز ساختار امکان پذیر نیست. خسارت داکتیل در شبیه سازی حاضر، به صورت تمرکز کرنش پلاستیک و بدون در نظر گرفتن خسارت هر یک از فازها تخمین زده شد. نتایج پژوهش حاضر مشخص کرد که با استفاده از این فرض ساده و بدون در نظر گرفتن معیارهای پیچیده خسارت، رفتار کششی فولاد فریتی – پرلیتی به خوبی قابل پیش بینی می باشد.