تحلیل مکانیزم شکست در فرایند شکل دهی تدریجی تک نقطه ای ورق آلومینیومی AA5052 با معیار آسیب بائو-ویرزبیکی

شکل دهی تدریجی ورق فلزی یکی از روش های مورد توجه شکل دهی ورق است که اعمال موضعی نیروهای شکل دهی و عدم حضور قالب مادگی در آن، باعث افزایش حد شکل پذیری ورق و افزایش انعطاف پذیری این فرایند در تولید هندسه های پیچیده می شود. در پژوهش حاضر، از دیدگاه مکانیک آسیب، یکی از ویژگی های بارز این فرایند یعنی حدود شکل پذیری بر روی ورق آلومینیومی AA5052 مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا مدل آسیب بایو- ویرزبیکی در قالب زیر برنامه VUMAT به نرم افزار آباکوس معرفی شد. ثابت های مدل آسیب، مدل سخت شوندگی و مدل تسلیم هیل48 با استفاده از آزمایش های کشش تک محوری در سه راستای نورد، °45 با راستای نورد و عمود بر راستای نورد برای ورق آلومینیومی کالیبره شد. به منظور بررسی شکل پذیری ورق، از هندسه های مخروط ناقص و هرم ناقص با زاویه دیواره های متغیر افزایشی استفاده شد و آزمایش های تجربی و شبیه سازی فرایند در نرم افزار آباکوس انجام گردید. با استفاده از توزیع کرنش و تنش، پدیده شکست و نحوه شروع آن تشریح گردید. نتایج نشان می دهد که ورق فلزی قبل از اینکه به ارتفاع نهایی طراحی شده برای دو هندسه برسد، دچار شکست می شود به طوری که برای هندسه هرم ناقص و مخروط ناقص ارتفاع شکست به ترتیب برابر mm9/19 و mm9/16 می باشد. با توجه استخراج خواص ناهمسانگردی ورق و استفاده از آن در شبیه سازی فرایند، ارتفاع شکست نمونه ها با دقت میانگین 9% پیش بینی گردید و نتایج نشان داد بدون در نظر گرفتن ناهمسانگردی ورق ها، دقت پیش بینی ارتفاع شکست ورق افت می کند. همچنین انطباق قابل قبولی در پیش بینی محل شروع شکست به دست آمد.