Skip to main content
SUPERVISOR
Abbas Ghaei,Seyed Ailreza Shahidi rizi
عباس قائی (استاد راهنما) سید علیرضا شهیدی ریزی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Arash Khaiyer
آرش خیر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Numerical implementation of a constitutive model to describe the non- linear elastic behavior in prediction of the spring back phenomenon
New demands for passenger safety, vehicle performance and fuel economy have led to an increase in the use of advanced high strength steel. An increase in strength increases the springback behavior. Recently the development of high strength steel has rapidly advanced, requiring verification of earlier material models suitable for describing the elasticity and the plasticity behavior in sheet metal forming. The aim of this study is numerical implementation of a new constitutive model to improve the accuracy of finite element simulation of sheet metal forming processes for high strength steels, especially springback phenomenon. In order to achieve this, the use of a two-surface model was utilized. Experimental results showed that the behavior of the elastic deformation consists of two portion i.e., linear and non-linear parts. In the model, the linear elastic behavior separated from the non-linear behavior by using for an inner surface. By passing the first surface, non-linear elastic state is started. The stress-strain relationship in linear elastic regime defined by classical elastic modulus and non-linear regime is defined by using a variable elastic modulus. Plastic material behavior is also defined by the yield surface or outer surface. The stress-strain relationship is defined by using the elastic modulus at the end of the non-linear elastic regime. It should be noted that elasticity tensor remains constant during plastic deformation. The use of variable elastic modulus plays an important role in predicting springback high-strength steels. The model was implemented as a UMAT subroutine for Abaqus software and was then used a simulation of springback for the draw-bend process. The high strength steel used was the dual phase steel DP980. Finally, the results of prediction of springback for the model were compared with experimental results and QPE model. The results indicated a good correlation with experimental results and it was shown that the model could improve the prediction of springback compared to QPE model. Predicted springback has an error about 2-3% compared with experimental results. Keywords : High strength steels, Plasticity, Unloading behavior, Constitutive model, Springback.
: خواسته های جدید برای ایمنی مسافران، عملکرد خودرو و صرفه جویی در مصرف سوخت منجر به این شده است که استفاده از فولاد های با استحکام بالا افزایش یابد. افزایش پیدا کردن استحکام تسلیم، افزایش رفتار بازگشت فنری را در پی دارد. اخیرا توسعه فولاد های با استحکام بالا به سرعت در حال پیشرفت است، که نیاز به بهبود مدل های قبلی ارائه شده، جهت توصیف رفتار الاستیک و پلاستیک را افزایش داده است. هدف از انجام این تحقیق، پیاده سازی عددی مدل ساختاری جدید در اجزا محدود برای بهبود دقت شبیه سازی فرآیند های شکل دهی ورق های فلزی با استحکام بالا، به خصوص پدیده بازگشت فنری می باشد. به منظور رسیدن به این مهم از یک مدل دو سطحی استفاده شده است. نتایج تجربی نشان می دهد که رفتار ماده در ناحیه الاستیک شامل دو بخش خطی و غیر خطی است. در مدل پیاده سازی شده، رفتار خطی الاستیک توسط یک سطح تسلیم که به عنوان سطح داخلی نامیده می شود از بخش غیر خطی تفکیک می شود. با عبور از سطح اول بخش الاستیک غیر خطی فعال می شود. رابطه ی تنش-کرنش در بخش الاستیک خطی توسط مدول الاستیک کلاسیک و در بخش غیر خطی با استفاده از مدول الاستیک متغیر تعریف می شود. رفتار پلاستیک ماده نیز توسط سطح تسلیم و یا سطح خارجی کنترل می گردد. در این حالت رابطه ی تنش-کرنش با استفاده از مدول الاستیک بدست آمده در آخرین لحظه ی حضور در حالت الاستیک غیر خطی تعریف می شود. لازم به ذکر است، تانسور الاستیک در حین تغییر شکل پلاستیک ثابت باقی می ماند. استفاده از مدول الاستیک متغیر نقش مهمی در پیش بینی بازگشت فنری فولاد های با استحکام بالا ایفا می کند. سپس مدل مربوطه در قالب زیر برنامه یومت در نرم افزار آباکوس پیاده سازی شد و برای فرآیند کشش-خمش شبیه سازی صورت پذیرفت. این فرآیند بر روی ورقی از جنس فولاد دو فازی DP980 انجام گردید. در آخر، نتایج پیش بینی بازگشت فنری مدل پیاده سازی شده با نتایج تجربی و مدل QPE مقایسه گردید که شبیه سازی انطباق کیفی خوبی با نتایج تجربی داشت و همچنین توانست نتایج مدل QPE را بهبود بخشد. بازگشت فنری پیش بینی شده، خطایی در حدود 2-3 درصد در قیاس با نتایج تجربی داشته است. لغات کلیدی: فولاد های با استحکام بالا، پلاستیسیته، رفتار باربرداری، مدل ساختاری، بازگشت فنری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی