تحقیق رایگان با موضوع مدل‌سازی و استخراج
550
16.6
Widget not in any sidebars
73.3
42.36
43.52
49.96
10.07
4-2
550
16.8
76.8
43.01
46.54
49.97
10.02
در جدول بالا پارامترهای T ، Re ، Rm ، A(%) ، Z(%) ، L0 و d0 به ترتیب دمای آزمون، مقاومت تسلیم، مقاومت ماکزیمم، ازدیاد طول، کاهش سطح مقطع، طول مشخصه و قطر اولیه نمونه آزمون می‌باشند.
شکل 5-3 منحنی‌های نیروی اعمال شده بر حسب جابجایی دو فک دستگاه آزمون کشش را در چهار دمای 25، 250، 450 و 550 درجه سانتیگراد نشان می‌دهد.
شکل 53 نمودار نیرو-جابجایی در چهار دمای 25، 250، 450 و 550 درجه سانتیگراد
بررسی نمودارها بیانگر این است که مقادیر ازدیاد طول، کاهش سطح مقطع، مقاومت تسلیم و مقاومت نهایی حاصل از آزمایش‌ها مطابقت بسیار خوبی با مقادیر ذکر شده در مراجع (جدول 5-2) دارد. همچنین به علت مشکلات ناشی از هندسه و لقی دستگاه، مقدار جابجایی به‌دست آمده در ابتدای بارگذاری هر یک از آزمون‌ها، به خصوص در ناحیه الاستیک، دارای خطای زیاد می‌باشد که این خطا به کمک مقادیر تنش تسلیم و مدول یانگ ذکر شده در مراجع مورد تصحیح قرار گرفت. البته این خطا ناشی از ماهیت آزمون کشش می‌باشد، زیرا آزمون کشش برای تعیین مدول یانگ در شروع بارگذاری مناسب نیست و نتایج آن معمولا با خطای بسیار زیاد همراه است. همچنین کاهش شیب در هر دوره باربرداری به علت آسیب خستگی کم‌چرخه مشهود می‌باشد. شکل 5-4 یک نمونه آزمون را پس از شکست نشان می‌دهد.
شکل 54 یک نمونه آزمون پس از شکست
در شکل 5-5 نمودار‌های تنش-کرنش به‌دست آمده از نمودار‌های نیرو-جابجایی نشان داده شده‌اند. لازم به ذکر است این نمودارها به منظور حذف خطاهای ناشی از آزمون به کمک مقادیر مدول الاستیک و تنش تسلیم تصحیح شده‌اند.
شکل 55 نمودار‌های تنش-کرنش در دماهای 25، 250، 450 و 550 درجه سانتیگراد
تعیین پارامترهای مدل سختی سینماتیکی
رفتار پلاستیک مواد را عموماً با استفاده از دو مدل سختی همسان و سختی سینماتیکی مدل‌سازی می‌کنند که سختی همسان بیانگر تغییر اندازه سطح تسلیم و سختی سینماتیکی بیانگر جابجایی سطح تسلیم در فضای تنش‌ها می‌باشد. البته استفاده از هر دو مدل یا یکی از آن‌ها بستگی به ماهیت مسئله دارد. در این تحقیق با توجه به ماهیت بارگذاری دوره‌ای مسئله و همچنین به علت عدم امکان انجام آزمایش‌های خستگی، تنها مدل سختی سینماتیکی در نظر گرفته شده است.
تابع تسلیم،، برای کشش ساده و با در نظر گرفتن مدل سختی سینماتیکی به شکل زیر تبدیل می‌شود:
(51)
که بیانگر تغییر مکان مرکز سطح تسلیم است. بر اساس این مدل، در نمودار تنش-کرنش حاصل از آزمون کشش ساده، تنش به دو بخش تنش تسلیم و پیش‌تنش تقسیم می‌شود. بنا‌براین مطابق شکل 5-6 می‌توان نمودار پیش‌تنش بر حسب کرنش پلاستیک را از نمودار تنش-کرنش استخراج نمود. به کمک این منحنی می‌توان ثابت‌های پلاستیک معادلات متشکله را تعیین نمود.
16.6
Widget not in any sidebars
73.3
42.36
43.52
49.96
10.07
4-2
550
16.8
76.8
43.01
46.54
49.97
10.02
در جدول بالا پارامترهای T ، Re ، Rm ، A(%) ، Z(%) ، L0 و d0 به ترتیب دمای آزمون، مقاومت تسلیم، مقاومت ماکزیمم، ازدیاد طول، کاهش سطح مقطع، طول مشخصه و قطر اولیه نمونه آزمون می‌باشند.
شکل 5-3 منحنی‌های نیروی اعمال شده بر حسب جابجایی دو فک دستگاه آزمون کشش را در چهار دمای 25، 250، 450 و 550 درجه سانتیگراد نشان می‌دهد.
شکل 53 نمودار نیرو-جابجایی در چهار دمای 25، 250، 450 و 550 درجه سانتیگراد
بررسی نمودارها بیانگر این است که مقادیر ازدیاد طول، کاهش سطح مقطع، مقاومت تسلیم و مقاومت نهایی حاصل از آزمایش‌ها مطابقت بسیار خوبی با مقادیر ذکر شده در مراجع (جدول 5-2) دارد. همچنین به علت مشکلات ناشی از هندسه و لقی دستگاه، مقدار جابجایی به‌دست آمده در ابتدای بارگذاری هر یک از آزمون‌ها، به خصوص در ناحیه الاستیک، دارای خطای زیاد می‌باشد که این خطا به کمک مقادیر تنش تسلیم و مدول یانگ ذکر شده در مراجع مورد تصحیح قرار گرفت. البته این خطا ناشی از ماهیت آزمون کشش می‌باشد، زیرا آزمون کشش برای تعیین مدول یانگ در شروع بارگذاری مناسب نیست و نتایج آن معمولا با خطای بسیار زیاد همراه است. همچنین کاهش شیب در هر دوره باربرداری به علت آسیب خستگی کم‌چرخه مشهود می‌باشد. شکل 5-4 یک نمونه آزمون را پس از شکست نشان می‌دهد.
شکل 54 یک نمونه آزمون پس از شکست
در شکل 5-5 نمودار‌های تنش-کرنش به‌دست آمده از نمودار‌های نیرو-جابجایی نشان داده شده‌اند. لازم به ذکر است این نمودارها به منظور حذف خطاهای ناشی از آزمون به کمک مقادیر مدول الاستیک و تنش تسلیم تصحیح شده‌اند.
شکل 55 نمودار‌های تنش-کرنش در دماهای 25، 250، 450 و 550 درجه سانتیگراد
تعیین پارامترهای مدل سختی سینماتیکی
رفتار پلاستیک مواد را عموماً با استفاده از دو مدل سختی همسان و سختی سینماتیکی مدل‌سازی می‌کنند که سختی همسان بیانگر تغییر اندازه سطح تسلیم و سختی سینماتیکی بیانگر جابجایی سطح تسلیم در فضای تنش‌ها می‌باشد. البته استفاده از هر دو مدل یا یکی از آن‌ها بستگی به ماهیت مسئله دارد. در این تحقیق با توجه به ماهیت بارگذاری دوره‌ای مسئله و همچنین به علت عدم امکان انجام آزمایش‌های خستگی، تنها مدل سختی سینماتیکی در نظر گرفته شده است.
تابع تسلیم،، برای کشش ساده و با در نظر گرفتن مدل سختی سینماتیکی به شکل زیر تبدیل می‌شود:
(51)
که بیانگر تغییر مکان مرکز سطح تسلیم است. بر اساس این مدل، در نمودار تنش-کرنش حاصل از آزمون کشش ساده، تنش به دو بخش تنش تسلیم و پیش‌تنش تقسیم می‌شود. بنا‌براین مطابق شکل 5-6 می‌توان نمودار پیش‌تنش بر حسب کرنش پلاستیک را از نمودار تنش-کرنش استخراج نمود. به کمک این منحنی می‌توان ثابت‌های پلاستیک معادلات متشکله را تعیین نمود.