ارائه مدل ساختاری برای ورق فولاد زنگ نزن 304 با در نظر گرفتن اثر اندازه در مقیاس میکرو

رفتار تغییرشکل ماده در فرایندهای میکرو شکل دهی به علت وجود اثر اندازه متفاوت با مقیاس ماکرو است. اثر اندازه در مقیاس میکرو به علت وجود دانه های محدود در ناحیه تغییرشکل اتفاق می افتد و موجب می شود تا رفتار ماده متاثر از ضخامت و اندازه دانه ورق شود. به همین علت، مدل های ساختاری متداول توانایی پیش بینی رفتار ماده در فرایندهای میکرو شکل دهی را ندارند. در این مقاله، مدل ساختاری جدید بر اساس معادله سوییفت و با در نظر گرفتن اثر اندازه در مقیاس میکرو برای توصیف رفتار کرنش-سختی ورق فولاد زنگ نزن 304 ارایه گردید. ارزیابی منحنی جریان نمونه های با اندازه دانه مختلف نشان داد که پیش بینی تنش جریان ماده با مدل ساختاری جدید به خصوص در کرنش های بالا نسبت به مدل موجود بهبود می‏ یابد، به طوری که میانگین و بیشینه خطای مدل جدید به ترتیب کم تر از یک سوم و کم تر از نصف خطای مدل متداول است. شبیه سازی اجزای محدود آزمون کشش میکرو با بکارگیری مدل ساختاری جدید برای بررسی اثر اندازه روی رفتار تغییرشکل نمونه ها انجام شد. صحت مدل ساختاری جدید با مقایسه نتایج آزمون های تجربی و شبیه سازی اجزای محدود ورق های با اندازه دانه مختلف مورد تایید قرار گرفت. هم چنین، نتایج آزمون کشش نشان داد که تخمین نیروی شکل دهی با استفاده از مدل جدید با دقت بالاتری نسبت به مدل های متداول و موجود برای ورق های با اندازه دانه مختلف و محدوده کرنش های بالا انجام می شود.