روابط تنش-کرنش مهندسی و مدل پیشنهادی مصالح تنش-کرنش واقعی

این ترجمه مقاله را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.

چنانچه مجبور به ساخت مدل‌های المان محدودی برای چنین مطالعاتی باشیم، چنین مدلهایی نیازمند روابط تنش-کرنش واقعی مصالح می‌باشند، که بتوانند به خوبی گسیختگی فولاد را به تعویق اندازند.

چکیده

آزمون کشش استاندارد تک‌محوری، که روابط تنش-کرنش مهندسی را بیان می‌نماید، در حالت کلی خواص پایه مکانیکی مورد نیاز توسط طراح سازه‌ای را فراهم می‌کند. تکنیک‌های آنالیز عددی مدرن که برای آنالیز و تجزیه و تحلیل مسائل با کرنش بزرگ استفاده می‌شوند مانند آنالیز گسیختگی سازه‌های فولادی و شکل‌دهی اجزای فولادی، برش فلز، و غیره، نیازمند پیاده‌سازی و استفاده از مشخصات تنش-کرنش واقعی مصالح می-باشند. این مقاله یک مدل پنج مرحله‌ای تنش-کرنش واقعی برای فولادهای مرتبه A992 و ۳۵۰W ارائه می‌دهد، که می‌تواند رفتار فولاد سازه‌ای، شامل رفتار فولاد تا گسیختگی کنترل نماید. مدل پیشنهادی از یک قانون توان در محدوده کرنش سخت‌شدگی و یک قانون وزنی توان در محدوده پس از جاری شدن استفاده می‌نماید. پارامترهای مدل تنش-کرنش واقعی از طریق هماهنگ‌سازی نتایج متناظر آنالیز عددی با نتایج تجربی آزمون کشش تک‌محوری استاندارد ارائه شده است. از روابط تشکیل دهنده مصالح مشتق گرفته و سپس به منظور پیش‌بینی رفتار بار-تغییرشکل کوپن‌ها با یک سوراخ در مرکز، در معرض بارهای کششی مستقیم  کاربرد دارد. هماهنگی رفتار بار-تغییر شکل پیش‌بینی شده کوپن‌های کششی سوراخدار با نتایج متناظر آزمون، صحت مشخصات پیشنهادی روابط تنش-کرنش واقعی برای فولاد سازه‌ای را نشان می‌دهد.

معرفی مدل تنش کرنش

روش المان محدود (FE) بر مبنای آنالیز عددی و دیگر تکنیک‌های آنالیز عددی در تحقیقات شامل سازه‌های فولادی و در آنالیز و طراحی المان‌ها و سازه‌های فولادی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. در تحقیق، تکنیک‌های مدلسازی عددی به منظور توسعه موثر نتایج تجربی محدود و استفاده به منظور بررسی تاثیر پارامترهای وابسته همراه با یک مسئله اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرد. چنین مدل‌های شبیه‌سازی برای فولاد سازه‌ای نیازمند استفاده از روابط تنش-کرنش واقعی مصالح که اغلب تا گسیختگی ادامه یافته می‌باشد. رفتار مکانیکی مصالح فلزی، مانند فولاد، عموما بوسیله آزمون کشش تک محوری بررسی شده است. پروتکل آزمون کشش که در ابتدا برای مقایسه فولادهای مختلف ایجاد شده بود، کرنش و تنش مهندسی را ایجاد نمود. شکل ۱رابطه کلی تنش-کرنش مهندسی را که در آن تنش بعنوان تقسیم بار بر سطح مقطع کلی و کرنش مهندسی بعنوان تغییر طول بخش بر طول اولیه محاسبه شده‌اند را نشان می‌دهد. چنین محاسباتی، که تغییرات مساحت را در حین افزایش بار تشخیص نمی‌دهد، برای راحتی محاسبه ابعاد استفاده می‌شود و همواره محدوده الاستیک (ناحیه I)، محدوده کرنش سخت‌شدگی (ناحیه IV)، و ناحیه کرنش نرم‌شدگی (ناحیه V) را نشان خواهد داد. رابطه تنش-کرنش پایه‌گذاری شده بر مبنای تغییر آنی ابعاد از آزمون coupon به عنوان رابطه درست و واقعی تنش-کرنش شناخته شده است (منحنی خط‌چین شکل ۱). برای تمامی مقاصد عملی، روابط مهندسی و روابط واقعی بایستی تا نقطه تسلیم مشابه یکدیگر باشند، با این وجود بعد از این نقطه دو روابط می‌توانند متفاوت با یکدیگر باشند. شکل ۱ تفاوت‌های کیفی میان رابطه تنش-کرنش مهندسی با تنش کرنش واقعی را نشان می‌دهد. مدل عددی دقیق برای مسائل با کرنش بزرگ مانند آنالیز شکست سازه‌ها و المان‌های فولادی، فرم‌دهی فولاد، برش فولاد و غیره، نیازمند اجرا و استفاده مشخصات واقعی تنش کرنش مصالح می‌باشد. هدف از این بررسی کلی توسعه روابط واقعی تنش-کرنش برای سازه‌های فولادی و به‌طور خاص فولادهای کلاس A992 و ۳۵۰W می‌باشد. این مقاله به توسعه مدل‌های واقعی تنش-کرنش پنج مرحله‌ای شبیه‌سازی شده با استفده از نتایج آزمون کشش تک‌محوره می‌پردازد. سپس، دقت این مدل‌های پیشنهادی از طریق مقایسه با نتایج تجربی آزمون کشش تک‌محوره همراه با کشش coupons همراه با یک سوراخ کوچک مرکزی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

 

این ترجمه مقاله را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.

درباره احسان رضایی

سفارش ترجمه آنلاین خدمات ترجمه مقاله isi به صورت فوری کاهش هزینه و زمان در سفارش ترجمه آنلاین

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *