تجزیه و تحلیل عدم قطعیت تصادفی از تکامل آسیب محاسبه شده از طریق روابط ریزساختا ر-پروپری

عدم قطعیت در ویژگی های ریزساختار مواد می تواند منجر به عدم اطمینان در پیش بینی های آسیب بر اساس مدل های ریزساختار چند ساختار شود. در این مقاله یک روش تحلیلی برای تجزیه و تحلیل عدم قطعیت تصادفی با استفاده از یک روش کاهش ابعاد یک متغیره ارائه شده است. این روش برای تجزیه و تحلیل اثرات عدم قطعیت های مربوط به روابط ساختار-سرمایه گذاری از یک مدل آسیب پذیری پلاستیک متغیر متغیر داخلی که پیش بینی خرابی را دارد ، استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که هرچه کرنش بیشتر شود ، پراکندگی در آسیب بیشتر می شود ، حتی اگر عدم قطعیت در پلاستیک بودن مواد و پارامترهای ریزساختار ثابت باشد. علاوه بر این ، نتایج تجزیه و تحلیل حساسیت ریاضی مربوط به عدم اطمینان آسیب با ماهیت فیزیکی پیشرفت آسیب است. در ابتدا ، تخلخل اولیه و هسته باطل نشان داده شده است که باعث تحول آسیب می شود. سپس ، انسجام باطل به مکانیسم غالب تبدیل می شود. و سرانجام ، هنگام نزدیک شدن.

به PDF کامل مراجعه کنید به PDF کامل مراجعه کنید

مقالات مرتبط

پاسخ مکانیکی مواد مهندسی که از طریق مکانیک شکستگی پیوسته ارزیابی می شود ، به طور معمول فرض می کند که در ابتدا ترک یا باطل وجود دارد ، اما اطلاعاتی در مورد هسته چنین مواردی در یک ساختار غیرقانونی در غیر این صورت ارائه نمی دهد. چگونگی سرچشمه چنین مواردی ، به ویژه در مرزهای دانه (یا فاز) کمتر مشخص است. از نظر تجربی ، "‘ خوب "در مقابل‘ ‘‘ بد "از مرزهای دانه اغلب به عنوان دلایل هسته خسارت بحرانی استفاده می شود ، اما بدون هیچ گونه اندازه گیری. وضعیت دانش در مورد تغییر شکل در مرزهای دانه یا در نزدیکی ، از جمله انتقال لغزش و تغییر شکل ناهمگن ، مورد بررسی قرار گرفته است تا نشان دهد که کار کمی برای بررسی چگونگی تعامل لغزش می تواند منجر به آسیب به هسته شود. یک پارامتر شروع شکستگی که اخیراً برای یک مدل مدل انعطاف پذیر با سیستم های لغزش محدود توسعه یافته است ، تعریف جدیدی از شخصیت مرزی دانه را بر اساس سیستم های لغزش و دوقلوهای عملیاتی (به جای یک تعریف مبتنی بر انرژی سطحی) فراهم می کند. این راهی برای پیش بینی تراکم هسته آسیب بر اساس جسمی و محلی (به جای یک آماری) فراهم می کند. این پارامتر روشی را که منطقه سیستم های دوقلوی بسیار فعال شده با فشارهای اصلی و بردارهای همبرگر سیستم لغزش قرار می دهد ، ارزیابی می کند. از یک روش عناصر پلاستیکی کریستالی (CP-FEM) مدل مبتنی بر یک منطقه ریزساختاری که به طور گسترده مشخص شده است ، برای تعیین اینکه آیا تاریخ استرس-کرنش بینش اضافی در مورد رابطه بین برشی و هسته آسیب را ارائه می دهد ، استفاده شده است.

بارگیری رایگان PDF PDF

مجله بین المللی انعطاف پذیری 20 (2004) 339-361

ما در مورد روشها برای نقشه برداری بافت های کریستالوگرافی در شبیه سازی های عنصر محدود پلاستیک کریستال بحث می کنیم. روشهای انبساط سری از نوع فوریه که از توابع کتابخانه هارمونیک کروی و همچنین روشهای مستقیم وارونگی قطب استفاده می کنند ، به خوبی برای تولید مثل اطلاعات بافت به شکل کروی به اندازه کافی بومی شده بر روی شبکه های عناصر محدود مناسب نیستند. مؤلفه های بافت کروی به شکل ریاضی جمع و جور Gauss به شکل یک رویکرد بهتر برای شامل بافت ها در مدل های عناصر محدود نشان دهنده یک سازش عالی بین تفکیک (محلی سازی کروی) ، فشرده سازی (توابع ساده) ، دقت ریاضی (تقریب بسیار خوب از توابع توزیع جهت گیری پیچیده استدر حال حاضر با مجموعه های کوچکی از مؤلفه های بافت) ، مقیاس پذیری (تعداد اجزای بافت استفاده شده می تواند به طور سیستماتیک با توجه به دقت مورد نظر تناسب بافت متفاوت باشد) ، سادگی مفهومی (کار ساده ریاضی) و اهمیت فیزیکی (مؤلفه های بافت می توانند مستقیماً پیوند خورده باشندبه مکانیسم های متالورژیکی مشخص). استفاده از توابع مؤلفه بافت نیز نسبت به استفاده از مجموعه های بزرگی از جهت گیری های تک گسسته با پراکندگی و قد مساوی از آنجا که فشرده تر ، عملی تر هستند و بینش فیزیکی بهتری در مکانیسم های ریزساختاری و اثرات حساس به ترکیب ارائه می دهند. در این مقاله یک رویکرد جدید برای تولید مثل ریاضی چنین اجزای بافت کریستالوگرافی در شبیه سازی های عنصر محدود پلاستیک کریستالی ارائه شده است. این توضیح می دهد که چرا آنها به ویژه برای این منظور مناسب هستند و چگونه می توان از آنها برای نقشه برداری و بازیابی بافت ها در/از شبیه سازی پلاستیک استفاده کرد.

بارگیری رایگان PDF PDF

در عمل مدرن از مهر زنی شبیه سازی قطعات صنعتی پیچیده ، پیش بینی Springback هنوز فاقد دقت است. در بسته های نرم افزاری تجاری ، قوانین مختلف سازنده تجربی برای تمبر در دسترس است. محدود به مدل های تجربی ساده برای ناهمسانگردی مادی ، آنها به طور کامل اثرات ریزساختار و تکامل آن را در طی فرآیند تغییر شکل در نظر نمی گیرند. روش عناصر متناسب با انعطاف پذیری کریستال شکاف بین بافت پلی کریستالی و خصوصیات مکانیکی ماکروسکوپی را ایجاد می کند که راه را برای در نظر گرفتن عمیق تر ناهمسانگردی فلزی در شبیه سازی فرآیند تمبر باز می کند. در این مقاله استفاده از انعطاف پذیری کریستال FEM در مفهوم آزمایش مواد مجازی با یک عنصر حجم نماینده (RVE) نشان داده شده است. به عنوان مثال ، با استفاده از تست های مجازی ، تعیین شکل واقعی پارامترهای Locus و Lankford و استفاده از این اطلاعات برای کالیبراسیون مدلهای سازنده تجربی امکان پذیر می شود. همراه با تست های کششی یک محوره استاندارد ، مسیرهای کرنش دیگر را می توان مانند آزمایش های کششی ، فشاری یا برشی دو محوره بررسی کرد. کاربرد FEM پلاستیک کریستالی برای آزمایش مجازی برای نمرات فولادی DC04 و H320LA نشان داده شده است. پارامترهای محل عملکرد سبزیجات کالیبره شده و تظاهرات مورد استفاده با شبیه سازی یک قسمت صنعتی معمولی در Pamstamp 2G تکمیل می شود.

بارگیری رایگان PDF PDF

ما نظریه ای از شیب جهت گیری درون دانه در فلزات پلاستیکی را پیشنهاد می کنیم. این یک رویکرد برای توضیح اینکه چرا کریستال های در ابتدا یکنواخت می توانند-در زیر بارهای خارجی بدون شیب-شیب های جهت گیری درون دانه را در حین تغییر شکل پلاستیک ایجاد کنند و اینکه چگونه این پدیده به عوامل ذاتی (جهت گیری کریستال) و عوامل بیرونی (دانه های همسایه) بستگی دارد. منشأ ذاتی (وابستگی جهت گیری) شیب جهت گیری درون دانه با تعیین کمیت تغییر در تغییر جهت کریستال بر تغییرات کوچک در جهت گیری اولیه بررسی شده است. این بخش از رویکرد با استفاده از یک اپراتور واگرایی به مزارع بردار نرخ تغییر مجدد (در مقاله حاضر محاسبه شده با استفاده از همگن سازی نرخ کرنش تیلور-بریشوپ-هیل) تدوین می شود. عملکرد واگرایی مقیاس به دست آمده (اما نه میدان وکتور تغییر مکان) ثبات سینماتیک دانه ها را در شرایط مرزی همگن به عنوان تابعی از جهت گیری آنها تعیین می کند. واگرایی مثبت (منبع در زمینه وکتور نرخ تغییر مجدد) جهت گیری هایی را با نرخ تغییر جهت غیر صفر واگرا که از نظر سینمایی ناپایدار و مستعد ایجاد شیب جهت گیری هستند ، مشخص می کند. واگرایی صفر نشانگر جهت گیری با هویت نرخ تغییر مجدد با جهت گیری های اطراف است که مستعد ایجاد شیب جهت گیری نیستند. واگرایی منفی (سینک در میدان وکتور نرخ تغییر مجدد) جهت گیری هایی را با نرخ همگرا غیرقانونی غیر صفر که از نظر سینمایی پایدار هستند و مستعد ایجاد شیب جهت گیری نیستند ، توصیف می کند. نتایج مربوطه به دست آمده با استفاده از فرمولاسیون المان محدود پلاستیک کریستال با عملکرد واگرایی میدان تغییر جهت گیری حاصل از نظریه همگن سازی مطابقت خوبی دارد. منشأ بیرونی شیب های جهت گیری درون دانه (تأثیر تعامل دانه-نوه) با استفاده از یک مدل دوتایی عنصر متناسب با انعطاف پذیری کریستالی مورد بررسی قرار می گیرد. شبیه سازی ها نشان می دهد که وابستگی قابل توجهی از شیب جهت گیری به کریستال های همسایه برای دانه های دارای واگرایی مثبت مثبت رخ می دهد. ایجاد شیب های جهت گیری در دانه های نزدیک به صفر یا واگرایی منفی در کریستال های مکعب با محوریت بدن نسبت به حضور در جهت های همسایه نسبت به کریستال های مکعب محور صورت (GOSS و جهت گیری مکعب) حساسیت کمتری دارد.

بارگیری رایگان PDF PDF

Acta Materialia 51 (2003) 1539-1560

این یک مطالعه در مورد میکرومکانیک در مقیاس دانه از سطوح پلی کریستال در طول فشار پلاستیک است. ما از ورق های A L-M G-SI (آلیاژ AA6022) به عنوان ماده مدل استفاده می کنیم. این کار با هدف درک رابطه بین ناهمگونی ریزگرد و زبری سطح در پلی کریستال های پلاستیکی از نظر سطح و ریزساختار با ضخامت از طریق آن انجام می شود. آزمایشات بر روی پلی کریستالها با ترکیب یکسان اما پردازش متفاوت و ریزساختارها انجام شد. ما تست های کششی و خمشی را روی نمونه های ورق برش داده شده در جهت های عرضی و نورد انجام دادیم. ما ریزگردهای سطح پلاستیکی (فوتوگرامتری) ، توپوگرافی سطح (میکروسکوپ کانفوکال) ، توزیع ذرات (متالوگرافی ، SEM) ، ریزگردها (EBSD) و توزیع اندازه دانه (EBSD) را در همان مناطق نمونه بررسی کردیم. ما همچنین آزمایش های کرنش درجا را انجام دادیم که در آن ریزگرد ، توپوگرافی سطح و رفتار استرس-کرنش به طور همزمان مشخص شد. نتایج نشان می دهد رابطه ای بین ناهمگونی ریزگردها ، زبری و ریزساختار سطح پلاستیک وجود دارد. به طور خاص می توان همبستگی بین ریزگردها و اجزای ریزگرد باند (مکعب ، گس ، [UVW]) برقرار کرد.

بارگیری رایگان PDF PDF

مواد علوم و مهندسی مواد ساختاری ساختاری ریزساختار و پردازش