Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích hành vi cơ học của các vật liệu kim loại bằng mô hình Phần tử hữu hạn trong thử nghiệm SHPB, xác định số liệu định lượng cho biến dạng đàn hồi của thanh và phương pháp phân tích ngược
Tóm tắt
Đối với các quá trình tạo hình không theo quy chuẩn hoặc nhanh, có thể đạt được những biến thiên quan trọng về biến dạng dẻo và tốc độ biến dạng, đặc biệt là trong các tải trọng nặng hoặc các đường cong biến dạng phức tạp áp dụng lên vật liệu. Do đó, cần phải cải thiện độ chính xác của các dữ liệu thực nghiệm thường thu được từ các thử nghiệm cơ học tốc độ cao như thử nghiệm Thanh áp lực Hopkinson (SHPB). Cùng lúc đó, cũng cần phải định nghĩa các phương trình cấu tạo lưu biến đáng tin cậy và các giá trị tương ứng của các hệ số vật liệu. Bài báo này đề xuất sử dụng mô hình Phần tử hữu hạn để mô phỏng toàn bộ thử nghiệm SHPB dựa trên một phương pháp hiệu chuẩn mới cho các phép đo thô, cùng với một số ứng dụng liên quan đến việc sử dụng các hình dạng mẫu đặc biệt nhằm thu được nhiều phạm vi biến thiên lớn của các giá trị biến dạng dẻo và tốc độ biến dạng. Một mô tả về chiến lược phân tích ngược được áp dụng để xác định các quy luật hành vi nhiệt-cơ học của các vật liệu và tính toán các tham số lưu biến tương ứng cũng được trình bày.
Từ khóa
#hành vi cơ học #vật liệu kim loại #thử nghiệm SHPB #mô hình phần tử hữu hạn #hiệu chuẩn số #phân tích ngượcTài liệu tham khảo
The 8th and 9th International Conference on the Mechanical and Physical Behavior of Materials under Dynamic Loading, EDP Sciences, 2006 and 2009
Gavrus A (2012) Constitutive equation for description of metallic materials behavior during static and dynamic loadings taking into account important gradients of plastic deformation. Key Eng Mat 504–506:697–702
Gavrus A, Davoodi B, Ragneau E (2006) A study of material constitutive behaviour at elevated temperature from compressive SHPB test using an inverse analysis method. J Phys IV 134:661–666
Diot S, Guines D, Gavrus A, Ragneau E (2008) Two step procedure for identification of metal behaviour from dynamic compression tests. J Impact Eng 34:1163
Bucur F (2012) Master Thesis, UPB Bucarest – INSA Rennes
Ozel T, Altan T (2000) Determination of workpiece flow stress and friction at the chip–tool contact for high-speed cutting. Int J Mach Tools Manuf 40:133–152
Caestecker P (2003) Contribution à l’analyse et au choix de l’identification d’une loi de comportement pour une simulation numérique d’usinage, PhD Thesis
Gavrus A, Caestecker P, Ragneau E (2012) finite element analysis of the influence of the material constitutive law formulation on the chip formation process during a high speed metal cutting, Proc. of the ASME 2012, ESDA2012, Nantes, France
Frew DJ, Forrestal MJ, Chen W (2005) Pulse shaping techniques for testing elastic plastic materials with a Split Hopkinson Pressure Bar. Exp Mech 45(2):186–195
Zencker U, Clos R (1999) Limiting conditions for compression testing of flat specimens in the Split Hopkinson Pressure Bar. Exp Mech 39(4):343–348
Govender RA, Cloete TJ, Nurick GN (2006) A numerical investigation of dispersion in Hopkinson pressure bar experiments, J. de Physique IV, EURODYMAT 2006, pp. 521–526
Diot S, Guines D, Gavrus A, Ragneau E (2009) Minimization of friction influence on the evaluation of rheological parameters from compression test - Application to a forging steel behavior identification. J Eng Mater Technol 131(1): 10 pages
Wright TW (2002) The Physics and mathematics of adiabatic shear bands, Cambridge monographs on mechanics
Gavrus A, Bucur F, Rotariu A, Cananau S (2013) Analysis of metallic materials behavior during severe loadings using a FE modeling of the SHPB test based on a numerical calibration of elastic strains with respect to the raw measurements and on the inverse analysis principle. Key Eng Mat 554–557:1133–1146