گسترش آسیب نرم تحت شرایط تنش سه بعدی: عددی و تجربی

نویسندگان

چکیده

امروزه مکانیک آسیب پیوسته ‌به عنوان یک ابزار کارا در شبیه‌سازی شکست نرم شناخته می‌شود. در این مقاله اعتبار مدل مکانیک آسیب پیوسته لمتر، ‌به صورت تجربی و عددی برای فولاد A533B-C1 تحت شرایط تنش سه بعدی سنجیده می‌شود .ابتدا پارامترهای آسیب مدل توسط یک آزمایش کشش بر روی یک نمونه‌ی شیاردار در شرایط تنش سه بعدی به دست می‌آید. سپس این مدل برای نمونه‌ی تحت آزمایش به روش اجزای محدود شبیه‌سازی می‌شود. نتایج حاصل از آزمون و پیش‌بینی‌های تحلیل اجزای محدود تطابق قابل قبولی را نشان می‌دهند. در ادامه توانایی مکانیک آسیب در پیش‌بینی توزیع تنش در نقطه گلویی، تغییر شکل نهایی و زمان بروز شکست در یک نمونه‌ کشش ساده به صورت عددی و تجربی محک زده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد پیش‌بینی‌های مدل آسیب نرم، تطابق خوبی با نتایج تجربی دارد. از دیگر نتایج این تحقیق، نشان دادن توانایی مکانیک آسیب در پیش‌بینی پدیده‌گلویی شدن و شکست نهایی برای نمونه‌ی کششی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Ductile Damage Evolution under Triaxial Stress Conditions: Computational and Experimental Evaluations

نویسندگان [English]

  • M. Mashayekhi
  • S. Ziaei-Rad
  • and J. Parvizian
چکیده [English]

The continuum mechanic simulation of micro-structural damage process is important in the study of ductile fracture mechanics. In this paper, the continuum damage mechanics model formulation proposed by Lematire has been validated against ductile damage evolution experimentally measured in A533B-C1 steel under stress triaxiality conditions. First, a procedure to identify the model parameters from test was defined. Then, the finite element model was used to simulate the experiment carried out on a notched flat rectangular bar. Good agreement was observed between the experimental results and finite element predictions. Next, the identified parameters on A533B-C1 steel were used to simulate the results from a conventional tensile test by finite element method. The specimen was prepared according to ASTM E08 standard. The stresses at necking stage and ultimate load calculated by the damage based method were compared with those obtained from the test. The comparisons indicate a good agreement between the simulated and the experimental results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Continuum Damage Mechanics
  • Ductile fracture
  • Triaxiality

تحت نظارت وف ایرانی