بررسي تجربي و عددي منحني حد شكلدهي ورق آلومينيوم 6061

Experimental and Numerical Investigation of Forming Limit Diagram of 6061 Aluminum Sheet

ورق آلومينيوم 6061 بهدليل نسبت استحكام به وزن بالايي كه دارد كاربردهاي زيادي در صنايع مختلف از جمله صنعت خودروسازي و هواپيماسازي دارد و از اين طريق به كاهش مصرف سوخت و كاهش آلودگي هوا كمك ميكند. نمودار حد شكلدهي يك روش مفيد براي شناسايي شكل پذيري ورقهاي فلزي ميباشد. از آنجاييكه انجام آزمايشهاي تجربي براي محاسبه منحني حد شكلدهي مستلزم صرف زمان و هزينه است، در اين تحقيق دو معيار عددي براي پيشبيني منحني حد شكلدهي (FLD) ورق آلومينيوم 6061 ارايه ميشود. براي انجام شبيهسازي عددي از نرمافزار آباكوس استفاده ميشود و معيارهاي عددي پيشبيني منحني حد شكلدهي پس از محاسبه پارامترهاي آن وارد نرمافزار آباكوس ميشود تا از اين طريق بتوان منحني حد شكلدهي آلومينيوم 6061 را پيشبيني كرد. معيارهاي عددي استفادهشده در اين تخقيق، معيار شكست نرم و معيار منحني حد شكلدهي ميباشد كه نتايج پيشبيني آنها با نتايج تجربي مقايسه شد. روش براگارد براي خواندن كرنشهاي حد شكلدهي تجربي استفاده شد. اين روش نسبت به ساير روشها كه كرنشهاي حد شكلدهي را از منطقه نزديك پارگي ميخوانند، دقيقتر است. نتايج مقايسه نشان ميدهد كه معيار عددي شكست نرم از دقت بهتري براي پيشبيني منحني حد شكلدهي ورق آلومينيوم 6061 برخوردار است. علاوهبر اين، نتايج عددي در زمينه پيشبيني نمودار نيرو– جابهجايي سنبه با نتايج تجربي مقايسه شد كه نتايج عددي از نزديكي خوبي با تجربي برخوردارند.

Because of high strength to weight ratio, 6061 aluminum has many applications in different industries like automotive and aerospace industries and can help to reduction of fuel consumption. Forming limit diagram (FLD) is a useful method for sheet metal formability identification. Whereas calculation of forming limit diagram by experimental tests is expensive and time consumption, in the present research two numerical criteria is presented for forming limit diagram calculation of 6061 aluminum. Numerical simulation is done by Abaqus software. Numerical criteria of FLD prediction are imported to the Abaqus software to predict the forming limit diagram of 6061 aluminum. Bragard method was used for calculation of experimental forming limit diagram. This method is more accurate than other methods which read forming limit strains from the elements which are near the fracture zoon. Numerical criteria are ductile fracture and FLD criteria which their prediction was compared with experimental forming limit diagram. Results show that ductile fracture criterion has more accuracy for forming limit diagram prediction of 6061 aluminum. Moreover, numerical results of punch’s force-displacement were compared with experimental results. Results show that numerical results have a good agreement with experiment.