پيش بيني عددي و تاييد تجربي شكست در ورق هاي جوش خورده به هم با استفاده از مكانيك آسيب

Numerical prediction and experimental validation of fracture in tailor welded blanks using damage mechanics

ورق هاي جوش خوردهبههم،ورق هايي هستند كه از يك جنس با دو ضخامت متفاوت يا از دو جنس مختلف تشكيلشدهوبافرآيند جوشكاري به يكديگر متصل مي گردند. با توجه به كاربرد فراوان اين ورق ها، پيش بيني حد شكل پذيري آن ها بسيار مهم مي باشد. در اين تحقيق ابتدا، آزمايش كشش بر روي نمونه استانداردفولادي به ضخامت هاي 8/0، 2/1 ميليمتر و نمونه جوش خورده به هم انجام شده و نمودار نيرو- جابجايي براي نمونه استاندارد تعيين مي گردد. سپس با انجام آزمايش اريكسن، نمودار حد شكل دهي ورق جوش خورده به هم حاصل مي شود. با استفاده از نمودار فوق و معيار آسيب نرم، فرآيندهاي كشش استاندارد، آزمايش اريكسن و كشش عميق در كد آباكوس صريح شبيه سازي گرديده و رشد آسيب، شروع ترك و شكست در هر يك از فرآيندها پيش بيني مي شود. در پايان، نتايج عددي شبيه-سازي ها با نتايج تجربي مقايسه گرديده و اعتبارسنجي مي شوند.

Tailor welded blanks are the blanks made of one material with two different thicknesses or two various materials which are joined together by welding process. Due to the wide application of these blanks, prediction of their formability limit is very important. In this investigation, first tensile test is carried out on the steel standard specimen with thicknesses of 0.8 and 1.2 millimeter, and tailor welded blank specimen and force-displacement diagram is determined for the standard specimen. Then, forming limit diagram of the tailor welded blank is achieved from performing the Erichsenʹs test. Using the above diagram and ductile damage criterion, the standard tensile test, Erichsenʹs test, and deep drawing processes are simulated in the ABAQUS/Explicit code and damage evolution, crack onset, and fracture in each processes are predicted. Finally, the numerical simulation results are compared and validated with the practical results.