Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad KermanPour,Saeed ZeiaeiRad
احمد کرمانپور (استاد مشاور) سعید ضیائی راد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeed Rahmanian
سعید رحمانیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Numerical Modelling of Microstructural Evolution in Thermomechanhcal Operation of Metal Forming
In recent years, significant progresses have been obtained in the numerical procedures to describe microstructural evolutions during thermomechnical processes. The results allow to designers and metallurgists to study process changes without try and error and near realistic state, because computational models provide accuracy and enough ease. Many constitutive models are available for finite element modeling of plastic behavior of metals. However, application of most conventional these models is restricted by some parameters such as amount of strain, strain rate, temperature and in some cases microstructural evolutions. Nowadays, modeling of material behavior is very important to achieve accurate results of simulations. In this work, it was investigated microstructural evolutions of steel in hot deformation processes by using of definition of behavior models in ABAQUS finite element software. It is essential to learn computational plasticity concepts for definition of new behavior models. Then, it was studied several coupled micro and macrostructural behavior models. Finally, two sets of implicit and explicit structural equations were selected. These equations consist of changes of dislocation density, recrystallization fraction and grain size. These equations were defined for software by using of plasticity expressions and VUMAT object. In order to validate codes of program, a compression test was simulated and a sample was experimented at various temperatures and strain rates. In comparison, the results of simulation were agreed by experimental data. After validating of data, the hot rolling and forging were simulated to study microstructural parameters. At the end, the results were presented in the form of contours and diagrams.
: در سالهای اخیر پیشرفت‌های قابل ملاحظه‌ای در توسعه روش‌های عددی انجام گردیده است تا تغییرات ریزساختاری در حین فرایندهای ترمومکانیکی را توصیف کند. نتایج بدست آمده به طراحان فرایند و متالوژیست‌ها اجازه می‌دهد که تغییرات فرایند را بدون آزمون و خطا و نزدیک به حالت واقعی مطالعه نمایند زیرا مدل‌های کامپیوتری دقت و سهولت کافی را فراهم میکنند. مدل های ساختاری زیادی برای رفتار پلاستیک فلزات جهت مدل سازی اجزا محدود در دسترس می باشد. اما قابلیت کاربرد اغلب مدلهای ساختاری متداول محدود به مولفه های تغییرات کرنش، نرخ کرنش و دما و در برخی موارد تغییرات ریزساختاری است. امروزه مدل کردن رفتار ماده برای بدست آوردن نتایج دقیق از شبیه سازی فرایندهای تولید، بسیار پراهمیت و ضروری می باشد. در این پایان نامه با بکار گیری قابلیت تعریف مدل های رفتاری در نرم افزار اجزا محدود ABAQU به بررسی تغییرات ریز ساختاری فولاد در فرایند های شکل دهی داغ پرداخته شده است. جهت تعریف مدل های رفتاری جدید ابتدا لازم است با مباحث پلاستیسیته محاسباتی آشنا شد. پس از آن مدل های رفتاری گوناگونی که علاوه بر تنش و کرنش تغییرات پارامترهای ریز ساختاری را نیز مدل می نمایند، مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت دو دسته معادلات ساختاری صریح و غیر صریح انتخاب می گردد. در این معادلات تغییرات چگالی نابجایی، حجم تبلور مجدد و اندازه دانه ها لحاظ گردیده اند. با بکار گیری روابط پلاستیسیته محاسباتی و با استفاده از ابزار VUMAT نویسی این معادلات برای نرم افزار تعریف می گردد. جهت بررسی صحت کد نوشته شده، یک تست فشاری شبیه سازی می گردد و قطعه در نرخ کرنش و دماهای گوناگون تحت آزمایش قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی مقایسه گشته که انطباق خوبی با یکدیگر دارند. پس از تایید صحت کد نوشته شده، فرایند های نورد و فورج داغ شبیه سازی و مدل می شوند تا تغییرات پارامتر های ریز ساختاری در آنها مورد بررسی قرار گیرد. در پایان نتایج به صورت کانتور و نمودار های تغییرات ارائه شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی