view in publisher's site

Mechanical behaviour modelling and finite element simulation of simple part of Ti-6Al-4V sheet under hot/warm stamping conditions

Highlights•Ti-6Al-4V mechanical behavior investigation under stamping conditions at 400–500 °C.•Strain calculation using Digital Image Correlation and an original anodized speckle.•Elasto-viscoplastic behavior modeling with anisotropic criterion.•Description of the yield surface evolution by isotropic or kinematic hardening law.•Implementation of an experimental and numerical hot stamping test.•Influence of the behavior model on the forming force and the springback effect.AbstractIn order to reduce production costs and environmental impact, the cycle time reductions associated with a decrease in temperature levels are relevant. This study focuses on the behaviour modelling of Ti-6Al-4V alloy at temperatures between 400 °C and 500 °C in order to obtain greater formability than at room temperature, whilst remaining below SPF conditions to reduce tool, workshop and energy costs. Mechanical tests are conducted to identify elasto-viscoplastic model parameters. They use displacement field measurements obtained by Digital Image Correlation (DIC) and based on innovative surface preparation patterns adapted to high temperature exposures. Different material parameters are identified to define a model that is able to predict the mechanical behaviour of Ti-6Al-4V alloy under hot/warm stamping conditions. Then, an omega shape forming test is developed to validate the behaviour model. Finally, the experimental results are compared with numerical simulations which require the implementation of the behaviour model formulation into an FE code.Graphical abstractDownload high-res image (351KB)Download full-size image

مدل‌سازی رفتار مکانیکی و شبیه‌سازی اجزا محدود بخش ساده ورق Ti - ۶ V تحت شرایط گرم کردن گرم / گرم

کاره‌ای مهم: بررسی رفتار مکانیکی Ti - ۶ V - ۴ V تحت شرایط stamping در دمای ۴۰۰ تا ۵۰۰ درجه سانتی گراد. اندازه‌گیری Strain با استفاده از ارتباط تصویر دیجیتال و یک speckle anodized اصلی انجام شد. مدل‌سازی رفتار ویسکوپلاستیک - ویسکوپلاستیک با معیار ناهمسانگرد. توصیف تکامل سطح تسلیم توسط قانون سخت شوندگی ایزوتروپیک یا kinematic. پیاده‌سازی یک تست مهر زنی داغ و عددی. تاثیر مدل رفتاری بر نیروی شکل‌دهی و برگشت فنری به منظور کاهش هزینه‌های تولید و اثرات زیست‌محیطی، کاهش زمان چرخه با کاهش سطح دما مرتبط است. این مطالعه بر مدل‌سازی رفتار آلیاژ Ti - ۶ V در دماهای بین ۴۰۰ درجه سانتی گراد و ۵۰۰ درجه سانتی گراد به منظور دستیابی به شکل‌پذیری بیشتر از دمای اتاق تمرکز می‌کند، در حالی که در زیر شرایط SPF برای کاهش ابزار، کارگاه و هزینه‌های انرژی باقی می‌ماند. تست‌های مکانیکی برای شناسایی پارامترهای مدل elasto - viscoplastic انجام می‌شوند. آن‌ها از اندازه‌گیری‌های می‌دانی جابجایی بدست‌آمده توسط ارتباط تصویر دیجیتال (DIC)استفاده می‌کنند و براساس الگوهای آماده‌سازی سطح نوآورانه سازگار با نوردهی های دمای بالا هستند. پارامترهای مواد مختلف برای تعیین مدلی که قادر به پیش‌بینی رفتار مکانیکی آلیاژ Ti - ۶ Al - ۴ V تحت شرایط گرم کردن گرم / گرم است، شناسایی می‌شوند. سپس، یک آزمایش شکل‌دهی شکل امگا برای تایید مدل رفتاری توسعه داده می‌شود. در نهایت، نتایج تجربی با شبیه‌سازی‌های عددی مقایسه می‌شوند که نیاز به اجرای فرمولاسیون مدل رفتاری در تصویر FE code.Grap hical abstractDownload res (۳۵۱ کیلوبایت)از تصویر با اندازه کامل دارد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.