مطالعه ی اجزاء محدود پلاستیسیته ی بلور رفتار گلویی ورق آلیاژ آلومینیوم تحت اثر تنش ضخامتی

در شکل دهی ورق فلزی، تنش فشاری در راستای ضخامت می تواند بر شکل پذیری ورق موثر باشد. در این مقاله، برای بررسی اثر فشار در راستای ضخامت ورق بر شکل پذیری آلیاژ آلومینیوم AA6022-T4 از روش المان محدود پلاستیسیته بلور استفاده شد. یک رفتار خود-کارسخت شوندگی برای سیستم های لغزش در نظر گرفته شد. برای پیش بینی ایجاد و رشد گلویی، در آزمون کشش تک محوره از معیار بیشینه کرنش برشی برای شروع و تکامل آسیب در مدل رفتاری استفاده شد. برای به کارگیری مدل در ابکوس، یک زیربرنامه VUMAT بر اساس معادلات ساختاری گسسته سازی شده و تکنیک انتگرال گیری اویلر پیشرو توسعه یافت. پس از صحت سنجی کد، پارامترهای آن بر اساس نتایج آزمون کشش تک محوره کالیبره شد. برای شبیه سازی آزمون کشش ورق به ضخامت mm 1، حجم نماینده ای به ابعاد mm^3 5/0×5/1×3، با توسعه ی یک اسکریپت پایتون، به 14790 دانه تقسیم بندی و با المان های چهاروجهی با ابعاد μm 50 گسسته سازی شد. با استفاده از داده های تجربی موجود و در نظر گرفتن بافت مناسب برای ورق، جهت های بلوری با زوایای اویلر تعیین شد. آزمون کشش تک محوره با در نظر گرفتن فشار در راستای ضخامت روی حجم نماینده انجام شد. نتایج نشان داد، در کشش تک محوره، با اعمال فشار، کرنش محوری لحظه ی گلویی رشد کرده، و در نتیجه، گلویی به تاخیر افتاده، شکل پذیری بهبود می یابد. همچنین، نیروی محوری مورد نیاز برای شکل دهی کاهش می یابد.