جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « constitutive equations » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »
تکرار جستجوی کلیدواژه «constitutive equations» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
معادله جامع جانسون-کوک یکی از مشهورترین معادالت جامعی است که تاکنون برای مدل کردن منحنیهای سیلان مواد مختلف توسعه داده شده است. این معادله یکی از مدلهای پیش فرض در نرم افزارهای تجاری اجزاء محدود برای توصیف رفتار مواد در کاربردهایی نظیر شبیه سازی فرآیندهای تولید است. در این مطالعه، دو روش بهینه یابی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک متفاوت آزاد و مقید برای پیدا کردن ثابتهای معادله جامع جانسون-کوک پیشنهاد شده است. از روش های پیشنهادی برای انطباق معادله جامع جانسون-کوک بر منحنیهای سیلان تجربی فوالد خط لوله X65 API استفاده شده است. بر مبنای ثابتهای بهدست آمده، عملکرد روش های پیشنهادی با یکدیگر و با روش معمولی بهدست آوردن ثابتهای معادله جانسون-کوک مقایسه شد. از معیار ریشه میانگین مربعات خطا برای ارزیابی و مقایسه عملکرد روش های مورد مطالعه استفاده شد. با توجه به نتایج بهدست آمده معین گردید که روش پیشنهادی بهینه یابی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک آزاد با ریشه میانگین مربعات خطای برابر MPa 2/7 بهترین عملکرد را دارد؛ در حالی که، روش معمولی تعیین ثابتهای معادله جانسون-کوک بدترین عملکرد را دارد.
کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک, تغییر شکل گرم, تنش سیلان, معادلات جامع, معادله جانسون-کوک, فولاد خط لوله A}Johnson-Cook constitutive equation is one of the most famous constitutive equations that have ever been developed to model the hot deformation flow curves of different materials. This equation is a predefined model in the traditional finite element codes to describe the material behavior in applications such as simulating the manufacturing processes. In this work, two different genetic algorithm-based (GA) optimization procedures, referred to as free and constrained optimization procedures, were proposed to find the constants of the Johnson-Cook constitutive equation. The proposed procedures were applied to fit the Johnson-Cook constitutive equation on the experimental flow curves of API X65 pipeline steel. According to the obtained constants, the modeling performances of the proposed procedures were compared with each other and with the modeling performance of the conventional procedure of finding the constants of the Johnson-Cook equation. Root mean square error (RMSE) criterion was used to asses and to compare the performances of the examined procedures. According to the obtained results, it was determined that the proposed free GA based optimization procedure with the RMSE value of 7.2 MPa had the best performance, while the performance of the conventional procedure was the worst.
Keywords: Genetic Algorithm, Hot deformation, Flow stress, Constitutive equations, Johnson-Cook equation, API X65 pipeline steel} -
مجله مهندسی متالورژی، پیاپی 74 (تابستان 1398)، صص 116 -123شناخت مکانیزم های نرم شدن آلیاژهای نوردی آلومینیوم در طی شکل دهی داغ به منظور کنترل ساختار و ریزساختار و پیش بینی تنش سیلان جهت شبیه سازی صحیح فرآیند شکل دهی از اهمیت بالایی برخوردار است. در پژوهش حاضر، آزمایش فشار داغ جهت شناخت رفتار شکل دهی داغ آلیاژ آلومینیوم 5456 و تاثیر پارامتر های دما، کرنش و نرخ کرنش بر تنش سیلان آن ها انجام گرفت. نمونه های استوانه ای شکل از آلیاژ مذکور به قطر mm10 و ارتفاع mm15 در دماهای 400،350، 450، 500، C550 و نرخ کرنش های 1، 1/0، 01/0، 1-s 001/0 تا کرنش 7/0 تغییر شکل داده شده و بلافاصله پس از پایان تغییر شکل داغ به منظور مطالعه ریزساختاری در آب کوینچ شدند. بررسی منحنی های سیلان آلیاژ مذکور با استفاده از نتایج آزمایش فشار داغ نشان می دهد که با افزایش دمای تغییر شکل و کاهش نرخ کرنش، تنش سیلان کاهش یافته و به دیل انرژی نقص در چیده شدن بالای آلومینیوم تمایل به بازیابی دینامیکی بیش از تبلورمجدد دینامیکی است. به کمک معادلات ساختاری، روابط لازم برای محاسبه تنش قله این آلیاژ در شرایط مختلف دما و نرخ کرنش بیان گردید و انرژی فعال سازی تغییر شکل داغ این آلیاژ KJ.mol-1 182 محاسبه شد.کلید واژگان: آلیاژ آلومینیوم 5456, تغییر شکل داغ, تبلورمجدد دینامیکی, بازیابی دینامیکی, معادلات ساختاری}Journal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:22 Issue: 74, 2019, PP 116 -123Understanding softening mechanisms of wrought aluminum alloy during hot deformation processes is important in order to control microstructure and to predict flow stress accurately in simulation. In this paper, hot compression tests have been done to study the hot deformation behavior of an A5456 aluminum alloy. The effect of temperature, strain and strain rate on flow behavior of the alloy has been studied as well. For this meaning, several cylindrical samples with respectively 10 and 15 mm in diameter and length have been subjected to the test at 350, 400, 450, 500 and 550 °C, strain rates of 0.001, 0.01, 0.1, 1 s-1 and strain of 0.7. The samples where then immediately quenched in water in order to study the microstructure. Analysis of the strain – strain curves at different deformation conditions show that the flow stress decreases with increasing the test temperature and decreasing the strain rate. Because of high stacking fault energy of aluminum alloy, the dominant softening mechanism in this alloy is dynamic recovery. From experimental results, the equations governing the hot deformation behavior of the material have been determined at peak stress and activation energy of 182 KJ/mol for hot deformation process has been obtained.Keywords: A5456 aluminum alloy, Hot deformation, Dynamic recrystallization, dynamic recovery, Constitutive equations}
-
معادلات رفتاری بر پایه مکانیک نابجایی ها در دماهای نسبتا پایین قابل استفاده هستند. اما برای مدل کردن تنش سیلان در دماهای بالا، نیاز به در نظر گرفتن فرآیندهای نفوذی می باشد. به عبارتی، اثر نرم شوندگی بازیابی و تبلور مجدد دینامیکی باید درنظر گرفته شود. در تحقیق حاضر، یک معادله رفتاری اصلاح شده زریلی-آرم استرانگ برای پیش بینی تنش سیلان دمای بالای یک فولاد میکروآلیاژی ارایه شد که در آن اثرات سخت شوندگی و نرم شوندگی درنظر گرفته شده است. نشان داده شد که رابطه اصلی نمی تواند قسمت نرم شدن منحنی های سیلان که مربوط به تبلور مجدد دینامیکی است را مدل کند و مشخص شد که اصلاحاتی در ثوابت رابطه لازم است تا بازیابی دینامیکی به شکل مناسبی در نظر گرفته شود. از طرف دیگر، برای مدل کردن مناسب داده ها مشخص شد که باید مراحل سخت و نرم شدن را جداگانه در نظر گرفت و از کرنش پیک در رابطه تنش سیلان استفاده کرد. مدل توسعه یافته با وجود پایبندی به اصول مدل زریلی-آرم استرانگ به خوبی توانست تنش سیلان در دمای بالا را پیش بینی کند. در کل می توان این مدل را یک روش مناسب و ساده برای مدل کردن تنش سیلان فولادها دانست.کلید واژگان: فرآیندهای ترمومکانیکی, معادلات رفتاری, کار گرم, تبلور مجدد دینامیکی}Journal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:21 Issue: 69, 2018, PP 10 -15The constitutive equations based on the dislocation mechanics are applicable at relatively low temperatures. Nevertheless, considering the diffusion processes is necessary for modeling the hot flow stress. In other words, the softening effects of dynamic recovery and recrystallization should be taken into account. In the present work, a modified Zerilli–Armstrong constitutive equation for predicting the hot flow stress of a microalloyed steel was proposed, in which the effects of hardening and softening phenomena were contemplated. It was shown that the original equation is not able to model the softening part of flow curves related to dynamic recrystallization and it was clarified that the constants of the model should be modified for appropriate consideration of the effects of dynamic recovery. On the other hand, it was found that the hardening and softening stages should be separated and the peak strain can be utilized into the flow stress formula. While retaining the general form of the original Zerilli–Armstrong model, the developed constitutive relation was able to appropriately predict the hot flow stress. Conclusively, this constitutive model can be considered as a simple and viable one for modeling the flow stress of steels.Keywords: Thermomechanical processing, Constitutive equations, Hot deformation, Dynamic recrystallization}
-
در این تحقیق فرایندهای شکل دهی گرم صنعتی با هدف دستیابی به دانش فنی و بومی سازی فرایند شکل دهی فولادهای زنگ نزن با استفاده از آزمون فشار گرم برای فولاد زنگ نزن آستنیتی 321 شبیه سازی شد. نمودارهای تنش- کرنش حقیقی به دست آمده رفتار متداول بازیابی دینامیکی را از خود نشان دادند. اما با بررسی های میکروسکوپی مکانیزم ترمیم غالب در حین تغییر شکل گرم این فولاد از نوع تبلور مجدد دینامیکی تشخیص داده شد که با توجه به انرژی نقص در چیده شدن کم فولاد زنگ نزن 321 وقوع این پدیده توجیه گردید. سپس با استفاده از نمودارهای مرتبط با تنش حقیقی، کرنش حقیقی و نرخ کرنش سختی، نقطه شروع تبلور مجدد دینامیکی در شرایط مختلف مشخص شد. همچنین با استفاده از معادلات ساختاری و پارامتر زنز هولمن، رفتار شکل دهی گرم فولاد زنگ نزن 321 مورد بررسی قرار گرفت و انرژی اکتیواسیون تغییر شکل گرم برای این فولاد برابر 422 کیلو ژول بر مول تعیین گردید.کلید واژگان: فولاد زنگ نزن آستنیتی 321, معادلات ساختاری, تبلور مجدد دینامیکی}In this research, industrial hot deformation processes was simulated for 321 austenitic stainless steel using hot compression test with the aim of acquiring technical knowledge and indigenization of stainless steel production. The obtained stress-strain curves showed the common retrieval dynamic behaviour. By microscopic studies, the main restoration mechanism during hot deformation in this steel was diagnosed as dynamic recrystallization, that due to low stacking fault energy of 321 stainless steel, this phenomenon was justified. Then, using diagrams related to real stress, real strain and strain rate, the onset point of dynamic recrystallization was determined under different conditions. Also, using the constitutive equations and Zener-Holloman parameter, hot deformation behaviour of 321 stainless steel was studied and the activation energy of hot deformation for this steel was determined as 422 (Kj/mol).Keywords: 321 austenitic stainless steel, Constitutive equations, Dynamic recrystallization}
-
In this research, a radial basis function artificial neural network (RBF-ANN) model was developed to predict the hot deformation flow curves of API X65 pipeline steel. The results of the developed model was compared with the results of a new phenomenological model that has recently been developed based on a power function of Zener-Hollomon parameter and a third order polynomial function of strain power m (m is a constant). Root mean square error (RMSE) criterion was used assess the prediction performance of the investigated models. According to the results obtained, it was shown that the RBF-ANN model has a better performance than that of the investigated phenomenological model. Very low RMSE value of 0.41 MPa was obtained for RBF-ANN model that shows the robustness of it to predict the hot deformation flow curves of tested steel. The results can be further used in mathematical simulation of hot metal forming processes.Keywords: Hot deformation, Neural Computing, Radial Basis Function, Constitutive equations, Flow stress}
-
Till now, different constitutive models have been applied to model the hot deformation flow curves of different materials. In this research, the hot deformation flow stress of API X65 pipeline steel was modeled using the power law equation with strain dependent constants. The results was compared with the results of the other previously examined constitutive equations including the Arrhenius equation, the equation with the peak stress, peak strain and four constants and the equation developed based on a power function of Zener-Hollomon parameter and a third order polynomial function of strain power a constant number. Root mean square error (RMSE) criterion was used to assess the performance of the understudied models. It was observed that the power law equation with strain dependent constants has a better performance (lower RMSE) than that of the other understudied constitutive equations except for the equation with the peak stress, peak strain and four constants. The overall results can be used for the mathematical simulation of hot deformation processes.Keywords: Constitutive equations, Hot deformation processes, Power law equation, API X65 pipeline steel}
-
برای مدل سازی منحنی های سیلان مواد مختلف طی فرآیندهای تغییر شکل گرم از مدل های جامع گوناگونی استفاده می شود. در این مدل ها منحنی سیلان ماده به عنوان تابعی از دما، نرخ کرنش و کرنش بیان می شود. در این تحقیق از مدل قانون نمایی با ثابت های وابسته به کرنش برای مدل سازی منحنی های سیلان فولاد خط لوله ایکس شصت و پنج در شرایط تغییر شکل گرم استفاده شده است. نتایج حاصل از این مدل با نتایج حاصل از مدلی که اخیرا بر مبنای یک تابع توانی از پارامتر زنر-هولومون و یک تابع چند جمله ای درجه سوم از کرنش به توان m (mیک ثابت است) توسعه داده شده، مقایسه گردیده است. از معیار ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) جهت مقایسه و ارزیابی عملکرد مدل های مورد مطالعه استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، مشاهده شد که مدل قانون نمایی با ثابت های وابسته به کرنش عملکرد بهتر یا به عبارت دیگر ریشه میانگین مربعات خطای کم تری دارد. ولی به هر حال تعیین ثابت های مدل قانون نمایی با ثابت های وابسته به کرنش به حجم محاسبات بالاتری نیاز دارد. از نتایج تحقیق حاضر می توان برای شبیه سازی عددی فرآیندهای تغییر شکل گرم فولاد مورد مطالعه استفاده کرد.کلید واژگان: مدل های جامع, فرآیندهای تغییر شکل گرم, معادله نمایی, فولاد API X65}Different constitutive models are used to model the hot deformation flow curves of different materials. In this research, the hot deformation flow stress of API X65 pipeline steel was modeled using the exponential law equation with strain dependent constants. The results of this model were compared with the results of a model which has recently been developed based on a power function of Zener-Hollomon parameter and a third order polynomial function of strain to power of m (m is a constant)). Root mean square error (RMSE) criterion was used for this purpose. It was found that the he exponential law equation with strain dependent constants has a better performance (lower RMSE) to model the hot deformation flow curves of API X65 pipeline steel. The results can be used further for mathematical simulation of hot deformation processes.Keywords: Constitutive equations, Hot deformation processes, Exponential equation, API X65 pipeline steel}
-
Modeling the flow curves of materials at elevated temperatures is the first step in mathematical simulation of the hot deformation processes of them. In this work a comparative study was provided to examine the capability of three different constitutive equations in modeling the hot deformation flow curves of AZ91 magnesium alloy. For this, the Arrhenius equation with strain dependent constants, the exponential equation with strain dependent constants and a recently developed simple model (developed based on a power function of Zener-Hollomon parameter and a third order polynomial function of ε power a constant number) were examined. Root mean square error (RMSE) criterion was used to assess the modeling performance of the examined constitutive equations. Accordingly, it was found that the Arrhenius equation with strain dependent constants has the best performance for modeling the hot deformation flow curves of AZ91 magnesium alloy. The results can be further used in mathematical simulation of hot deformation manufacturing processes of tested alloy.Keywords: Constitutive equations, Hot deformation processes, Arrhenius equation, Exponential equation, AZ91 magnesium alloy}
-
در این پژوهش رفتار تغییر شکل فشاری گرم آلیاژ اکسترود شده Mg–10Li–1Zn با استفاده از آزمون فشار در محدوده ی دمایی 450-250 درجه سانتیگراد و محدوده ی نرخ کرنش 1/0-001/0 بر ثانیه مورد مطالعه قرار گرفت. در حین تغییر شکل فشاری گرم آلیاژ Mg–10Li–1Zn نمودار تنش سیلان به یک حد بیشینه رسیده و پس از آن به حالت پایدار می رسد که نشاندهنده وقوع تبلور مجدد دینامیکی است. این حالت در دماهای پایین تر و نرخ کرنش های بالاتر مشهودتر است. به دلیل آنکه در دماهای بالاتر و نرخ کرنش های پایین تر مکانیزم های نرم شوندگی بیشتر فعال می شوند.
رفتار سیلان آلیاژ Mg–10 Li–1 Zn در دماهای بالا توسط معادلات ساختاری آرنیوسی مدل سازی شد. مقادیر انرژی فعالسازی 103 کیلوژول بر مول و نمای تنشی قانون توانی 0/6- 2/5 حاصل از معادلات آرنیوسی نشاندهنده ی این موضوع است که مکانیزم غالب تغییر شکل گرم آلیاژ، صعود نابجایی ها کنترل شده با نفوذ درخود شبکه ای لیتیم می باشد.کلید واژگان: آلیاژهای منیزیم- لیتیم, تغییر شکل گرم, معادلات ساختاری آرنیوسی}Journal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:19 Issue: 61, 2016, PP 4 -12Hot deformation of an extruded Mg10Li1Zn alloy was studied by compression testing in the temperatures range of 250- 450 ˚C and strain rates of 0.0010.1 s−1. During the hot compressive deformation of the Mg-10Li-1Zn alloy, flow stress curves reach a maximum value and then reach a steady state which is indicative of the occurrence of dynamic recrystallization. Because of the activation of softening mechanisms at higher temperatures and lower strain rates, this phenomenon is more pronounced at lower temperatures and higher strain rate.
The flow stress of the Mg10Li1Zn alloy at elevated temperatures was modeled via an Arrhenius-type constitutive equation. The values for the activation energy of about
103 kJ mol1 and the power-law stress exponents in the range of 5.26.0 obtained from the Arrhenius-type model indicate that the dominant mechanism during hot deformation of the Mg10Li1Zn alloy is dislocation climb which is controlled by the lattice
self-diffusion of Li atoms.Keywords: Mg-Li alloys, Hot deformation, Constitutive equations} -
Hot deformation behavior of a medium Cr/Mn Al6061 aluminum alloy was studied by isothermal compression test at temperatures range of 320 to 480 °C and strain rates range of 0.001 to 0.1 s −1. The true stresstrue strain curves were analyzed to characterize the flow stress of Al6061. Plastic behavior, as a function of both temperature and strain rate for Al6061, was also modeled using a hyperbolic sinusoidal type equation. For different values of material constant α in the range of 0.001 to 0.4, values of A, n and Q were calculated based on mathematical relationships. The best data fit with minimum error was applied to define constitutive equation for the alloy. The predicted results of the proposed model were found to be in reasonable agreement with the experimental results, which could be used to predict the required deformation forces in hot deformation processes
Keywords: Al6061 Aluminium Alloy, Hot Deformation, Constitutive Equations}
نمایش نتایج بیشتر...
نکته
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.