تحليل مكانيزم شكست در فرايند شكل‌ دهي تدريجي تك نقطه‌اي ورق آلومينيومي AA5052 با معيار آسيب بائو - ويرزبيكي

شكل ‌دهي تدريجي ورق فلزي يكي از روش ‌هاي مورد توجه شكل ‌دهي ورق است كه اعمال موضعي نيروهاي شكل ‌دهي و عدم حضور قالب مادگي در آن، باعث افزايش حد شكل‌پذيري ورق و افزايش انعطاف‌پذيري اين فرايند در توليد هندسه‌هاي پيچيده مي‌شود. در پژوهش حاضر، از ديدگاه مكانيك آسيب، يكي از ويژگي‌هاي بارز اين فرايند يعني حدود شكل‌پذيري بر روي ورق آلومينيومي AA5052 مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور، ابتدا مدل آسيب بائو- ويرزبيكي در قالب زير برنامه VUMAT به نرم‌افزار آباكوس معرفي شد. ثابت‌هاي مدل آسيب، مدل سخت‌شوندگي و مدل تسليم هيل48 با استفاده از آزمايش‌هاي كشش تك‌محوري در سه راستاي نورد، °45 با راستاي نورد و عمود بر راستاي نورد براي ورق آلومينيومي كاليبره شد. به منظور بررسي شكل‌پذيري ورق، از هندسه‌هاي مخروط ناقص و هرم ناقص با زاويه ديواره‌هاي متغيرِ افزايشي استفاده شد و آزمايش‌هاي تجربي و شبيه‌سازي فرايند در نرم‌افزار آباكوس انجام گرديد. با استفاده از توزيع كرنش و تنش، پديده شكست و نحوه شروع آن تشريح گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه ورق فلزي قبل از اينكه به ارتفاع نهايي طراحي شده براي دو هندسه برسد، دچار شكست مي‌شود به‌طوري‌كه براي هندسه هرم ناقص و مخروط ناقص ارتفاع شكست به ترتيب برابر mm9/19 و mm9/16 مي‌باشد. با توجه استخراج خواص ناهمسانگردي ورق و استفاده از آن در شبيه‌سازي فرايند، ارتفاع شكست نمونه‌ها با دقت ميانگين 9% پيش‌بيني گرديد و نتايج نشان داد بدون در نظر گرفتن ناهمسانگردي ورق‌ها، دقت پيش‌بيني ارتفاع شكست ورق افت مي‌كند. همچنين انطباق قابل قبولي در پيش‌بيني محل شروع شكست به دست آمد.