تعيين خواص پلاستيسيته مواد شامل سخت‌شوندگي سينماتيكي و ايزوتروپيكي با استفاده از كد كامپيوتري تدوين شده

Determining the plasticity properties of materials including the kinematic and isotropic hardening properties using a developed computer code

يكي از مهم­ترين مباحث در مبحث پلاستيسيته، محاسبه خواص سخت­ شوندگي مواد جهت انجام تحليل­ هاي عددي مي­ باشد. علي­ الخصوص هنگامي‌كه بارگذاري به‌صورت چرخه­ اي اعمال مي­ شود و مقدار بارگذاري فراتر از حد الاستيك ماده مربوطه مي ­باشد، در اين حالت بررسي خواص سخت­ شوندگي سينماتيكي به دليل لحاظ كردن اثر بوشينگر بسيار اهميت مي‌يابد. از آنجايي كه به دست آوردن ضرايب مربوط به خواص سخت­ شوندگي مواد به روش دستي، علاوه بر دشواري، داراي مشكلات و محدوديت­ هاي بسيار از لحاظ احتمال ايجاد خطا مي باشد، به همين دليل ارائه يك كد كامپيوتري، در اين زمينه جهت محاسبه اين خواص بسيار ارزشمند خواهد بود. در اين پژوهش براي اثبات درستي ضرايب سخت­ شوندگي محاسبه‌شده، يك مقاله تجربي شامل لوله زانويي شكل تحت فشار داخلي به همراه خمش­ه اي چرخه ­اي و با جنس فولاد ضدزنگ 304LN كه كرنش ­هاي پيش­ رونده در آن اتفاق مي­ افتد، پس از محاسبه ضرايب سخت‌شوندگي مربوط به جنس مربوطه به دو روش دستي و كد نويسي كه در تحليل­ هاي عددي به اين ضرايب نياز مي ­باشد، تحت صحت­ سنجي قرارگرفته است. درنهايت نتايج عددي با نتايج تجربي مقايسه شده كه حاكي از قابل قبول بودن كد نوشته شده و دقت بسيار بالاي آن است.

One of the most important topics in the context of plasticity is obtaining the material hardening properties to be used in performing numerical analysis, especially when the applied load is cyclic and its value is higher than elastic limit. In this case, investigation of the kinematic hardening, which considers bauschinger effect, is very important. Since obtaining hardening coefficients of the materials using analytical methods, not only is difficult but also it usually provides significant error in the results. Hence, a computer code is developed for calculating these coefficients. In this study, to validate the calculated coefficients, the associated parameters are obtained for SS 304LN using both numerical and analytical methods and the results are compared with the experimental data. Then, these coefficients are used to study the ratcheting behavior of a SS 304LN elbow which is subjected to constant internal pressure and cyclic bending moment The results of this case study are also compared with the experimental data provided in the literature and good agreement is obtained.