شماره ركورد
33958
پديد آورنده
محمد صادق ميرجليلي
عنوان
تحليل و شبيه سازي پديده بازگشت فنري در فولادهاي پراستحكام و انجام آزمون هاي تجربي جهت صحت سنجي و استخراج پارامترها
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
سال تحصيل
1404
تاريخ دفاع
1404/07/29
استاد راهنما
رامين هاشمي
استاد مشاور
/
دانشكده
مكانيك
چكيده
يكي از متداولترين عيوب در فرايند شكلدهي ورق، پديده بازگشت فنري است كه سبب انحراف شكل محصول توليدي از هندسه مطلوب ميگردد. در سالهاي اخير، گسترش استفاده از فولادهاي استحكام بالا كه ذاتاً داراي بازگشت فنري بزرگتر و پيچيدهتري در مقايسه با ساير ورقها هستند، اهميت مطالعات بازگشت فنري را افزايش داده است. طبق مطالعات، استفاده از مدل سختشوندگي دوسطحي يوشيدا-يوموري براي بررسي تأثير تغيير شكلهاي پيچيده شامل كشش، خمش و خمش معكوس، قادر به بررسي رفتار سختشوندگي پيچيده ماده شامل اثر باوشينگر، رفتار گذرا، نرمشوندگي ماندگار و ركود كارسختي است و ميتواند تأثير بيشتري در پيشبيني پارامترهاي بازگشت فنري فولادهاي استحكام بالا داشته باشد. در اين پژوهش، چهار نوع فولاد پيشرفته استحكام بالا DP590، DP780، DP980، و TRIP980 موردبررسي قرار گرفتند. ابتدا آزمونهاي كشش تكمحوره در سه راستاي 0، 45 و 90 درجه انجام شد. سپس آزمونهاي كشش-فشار سيكلي با استفاده از فيكسچر ضد كمانش در راستاي نورد ورق براي تعيين رفتار سختشوندگي پيچيده شامل اثر باوشينگر، رفتار گذرا و ركود كارسختي انجام پذيرفت. پارامترهاي مدل سختشوندگي يوشيدا-يوموري از طريق روش بهينهسازي با استفاده از لينك نرمافزارهاي LS-Opt و LS-Dyna شناسايي و كاليبره شدند تا بهترين تطابق با دادههاي تجربي حاصل شود. براي اعتبارسنجي مدل، آزمونهاي خم V شكل با زواياي سنبه 60، 90 و 120 درجه انجام شد و زواياي قبل و بعد از بازگشت فنري اندازهگيري گرديد. همچنين شبيهسازي عددي فرايند خم V شكل در محيط LS-Dyna با استفاده از رويكرد صريح براي مرحله شكلدهي و رويكرد ضمني براي مرحله بازگشت فنري پيادهسازي شد و زواياي قبل و بعد از بازگشت فنري اندازهگيري گرديد. مقايسه نتايج عددي و تجربي نشان داد كه مدل يوشيدا-يوموري با پارامترهاي بهينهشده قابليت مناسبي در پيشبيني زواياي بازگشت فنري دارد. ميانگين خطاي پيشبيني براي زواياي مختلف خم در محدوده قابلقبولي قرار داشت كه نشاندهنده دقت مناسب مدل در پيشبيني پديدههاي پيچيده سختشوندگي در فولادهاي استحكام بالا است. اين مطالعه، مجموعه كاملي از پارامترهاي بهينهشده مدل يوشيدا-يوموري را براي چهار فولاد استحكام بالا ارائه ميدهد كه ميتواند در طراحي و بهينهسازي فرايندهاي شكلدهي صنعتي مورداستفاده قرار گيرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/12
عنوان به انگليسي
Analysis and simulation of springback phenomenon in high-strength steels and conducting experimental tests for validation and parameter extraction
تاريخ بهره برداري
10/21/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدصادق ميرجليلي
چكيده به لاتين
One of the most common defects in sheet metal forming processes is the springback phenomenon, which causes deviation of the produced product shape from the desired geometry. In recent years, the widespread use of high-strength steels, which inherently exhibit larger and more complex springback compared to other sheets, has increased the importance of springback studies. According to studies, the use of the two-surface Yoshida-Uemori hardening model to investigate the effect of complex deformations including tension, bending, and reverse bending is capable of examining complex material hardening behavior including the Bauschinger effect, transient behavior, permanent softening, and work hardening stagnation, and can have a greater impact on predicting springback parameters of high-strength steels. In this research, four types of advanced high-strength steels DP590, DP780, DP980, and TRIP980 were investigated. First, uniaxial tensile tests were performed in three directions of 0, 45, and 90 degrees. Then, cyclic tension-compression tests using anti-buckling fixtures in the rolling direction of the sheet were conducted to determine complex hardening behavior including the Bauschinger effect, transient behavior, and work hardening stagnation. The Yoshida-Uemori hardening model parameters were identified and calibrated through optimization methods using linked LS-Opt and LS-Dyna software to achieve the best agreement with experimental data. For model validation, V-bending tests with punch angles of 60, 90, and 120 degrees were performed, and angles before and after springback were measured. Additionally, numerical simulation of the V-bending process was implemented in the LS-Dyna environment using explicit approach for the forming stage and implicit approach for the springback stage, and angles before and after springback were measured. Comparison of numerical and experimental results showed that the Yoshida-Uemori model with optimized parameters has appropriate capability in predicting springback angles. The average prediction error for different bending angles was within an acceptable range, indicating the appropriate accuracy of the model in predicting complex hardening phenomena in high-strength steels. This study, presents a complete set of optimized Yoshida-Uemori model parameters for four high-strength steels that can be used in the design and optimization of industrial forming processes.
كليدواژه هاي فارسي
بازگشت فنري , مدل سختشوندگي , مدل يوشيدا-يوموري , فولاد استحكام بالا
كليدواژه هاي لاتين
Springback , hardening model , Yoshida-Uemori model , high-strength steel
Author
Mohamad Sadegh Mirjalili
SuperVisor
Ramin Hashemi