Nasr, M., Moradi, M., Haji Abotalebi, F. (2009). Numerical Determination of the Forming Limit Diagram for 304 Stainless Steel Based on Phase Change in Deep Drawing Process. Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, 2(1), 79-89.
M. Nasr; M. Moradi; F. Haji Abotalebi. "Numerical Determination of the Forming Limit Diagram for 304 Stainless Steel Based on Phase Change in Deep Drawing Process". Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, 2, 1, 2009, 79-89.
Nasr, M., Moradi, M., Haji Abotalebi, F. (2009). 'Numerical Determination of the Forming Limit Diagram for 304 Stainless Steel Based on Phase Change in Deep Drawing Process', Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, 2(1), pp. 79-89.
Nasr, M., Moradi, M., Haji Abotalebi, F. Numerical Determination of the Forming Limit Diagram for 304 Stainless Steel Based on Phase Change in Deep Drawing Process. Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, 2009; 2(1): 79-89.
Numerical Determination of the Forming Limit Diagram for 304 Stainless Steel Based on Phase Change in Deep Drawing Process
1M.Sc. Student, Islamic Azad university, Najafabad Branch
2Assistant Professor, Mechanical Engineering Department, Isfahan University of Technology
3Assistant Professor, Mechanical Engineering Department, Islamic Azad university, Khomeinishahr Branch
Abstract
Up to now a large number of models have been developed to measure or predict the damage in equipments. Some of these models have been implemented in ABAQUS software. To implement damage parameters in the software, it is necessary to perform complex and expensive practical tests. One of these damage models is Forming Limit Diagram (FLD).The purpose of this research is deriving required parameters for modeling damage by numerical method and using of software. To study and compare of the accuracy of this method, these parameters have been derived with experimental method. FLD parameters for metastable austenitic stainless steel 304 have been extracted from Erichsen test and then phase change from austenite to martensite during deep drawing have been modeled with CLEMEX and SIGMAPLOT software. By defining changes of physical and mechanical properties of elastic-plastic material, the obtained results are transmitted to ABAQUS via developing a VUMAT subroutine in FORTRAN. Then Erichsen test has been simulated in ABAQUS and aforementioned subroutine was used to define changes of properties in simulation. Critical points susceptible for necking in all test cups are determined and numerical FLD was drawn based on principal strains in these points. Finally, the results of this method and practical tests were compared
استخراج عددی نمودار حد شکل دهی فولاد 304 بر اساس تغییر فاز در فرایند کشش عمیق
Authors [Persian]
مسعود نصر اصفهانی1; مهران مرادی2; فرهاد حاجی ابوطالبی3
1دانشجوی کارشناسی ارشد،گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد.
2استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
3استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر.
Abstract [Persian]
هدف از انجام این تحقیق، استخراج پارامترهای لازم برای مدلسازی آسیب به روش عددی و با استفاده از نرمافزار ABAQUS است. برای مقایسه و بررسی صحت نتایج این روش، این پارامترها به روش عملی استخراج شدهاند. برای این منظور، ابتدا پارامترهای نمودار FLD به‌طور عملی از آزمون اریکسن برای فولاد زنگ نزن نیمهپایدار آستنیتی304 استخراج شده است. با یک روش جدید، رفتار تغییر فاز از آستنیت به مارتنزیت این فولاد در حین شکلدهی کشش عمیق توسط نرمافزارهای CLEMEX و SIGMAPLOT مدل شده است و نتایج آن با تعریف تغییرات خواص مکانیکی و فیزیکی ماده الاستیک-پلاستیک با برنامهنویسی به زبان فورترن توسط زیربرنامه VUMAT به نرمافزار ABAQUS انتقال مییابد. سپس آزمون اریکسن در نرمافزار ABAQUS شبیهسازی گردیده و از زیربرنامه ذکرشده جهت تعریف تغییرات خواص در شبیهسازی استفاده شده است. نقاط مستعد به گلویی شدن موضعی، برای تمام نمونهها شناسایی شده و نمودار FLD عددی بر اساس کرنشهای اصلی در این نقاط ترسیم شده است، در پایان، نتایج حاصل از این روش و پارامترهای بهدست آمده از آزمایش عملی روی نمودار FLD مقایسه میشوند.
Keywords [Persian]
مکانیک آسیب، حد شکل دهی، آزمون اریکسن، تغییر فاز، فرایند کشش عمیق، گلویی شدن، شبیه سازی اجزای محدود
References
[1] حاجی ابوطالبی، ف. ، پیشبینی رشد آسیب در شکلدهی ورقهای فلزی، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، پایان نامه دکترا، 1389.
[2] Lemaitre J., A course on damage mechanics, Verlag, New York,1992,
[3] Kattan P.I., Voyiadjis G. Z., Damage mechanics with finite elements, Springer-Verlag, Berlin, 2001.
[4] Trana E. ,Buguru M.,Zecheru T., Johnson-cook constitutive model for OL 37 Steel,6th WSEAS International Conference on System Science and Simulation In Engineering , Italy, Vol. 2, 2007, pp. 269-274.
[5] Solta J., Spisak E., Comprision of the Forming-Limit Diagram(FLD)Models for Drawing Quality(DQ)Steel Sheets, J.Metalurgija,No.44,2005,PP.249-253
[6] Waleed J., Anas A., Balod O., Theoretical Determination of Forming Limit Diagram for Steel, Brass and Aluminum Alloy Sheets, J.Mechanic Eng. , No.14, 2006, pp.40-55.
[7] Mater J., Calculation of Forming Limit Diagrams for Changing Strain Paths on the Formability of Sheet Metal, J.Technol ,No.1,Vol 17,2001.
[8] Stoilov G., Genov J. , Kovachev J., Kavardzhikov V., a software system for determination of forming limit diagram , Seventh International Conference on Information Research and Applications, Varna, Vol. 7, 2009, pp. 45-52.
[9] Blandford ,K., Rahl , E., Morton , K.and Snow , D., tensile stress-strain results for 304L and 316L stainless steel,Pressure Vessels and Piping Division Conference ,San Antonio , (208), 2007,pp. 526-541.
[10] Milad M., Zreiba N., Elhalouan F., Baradai C., The Effect of Cold Work on Structure and Properties of AISI 304 Stainless Steel, J. Materials Processing Technology, No.44, 2008, pp. 80–85.
[11] Ding B., Wu Y., Cao B., Hmida S., Xie J., Martensite Transformation Induced by Deformation and its Phas Eletrochemichal Behavior for Stainless Steels AISI 304 and 316L, J.University of Science and Technilogy Beijing,Vol 9, 2002, pp. 437.
[12] Hedstrِm P., Lindgren L. E., Deformation and martensitic phase transformation in stainless steels, University of Technology SE-971 87 Lule, Sweden, 2007.
[13] Andersson R., Oden M., Magnusson C., A new equation to describe the microstructural transformation of meta-stable austenitic stainless steels during plastic deformation, Lulea University of Technology Department of Applied Physics and Mechanical Engineering , 2009.
[14] Beese A.M. ,Mohr D., Santacreu P., Isotropic phase transformation in anisotropic stainless steel 301LN sheets, Department of Mechanical Engineering, Cambridge MA, USA, 2009.
[17] Talonen J., Effect of strain-induced α’-martensite transformation on mechanical properties of metastable austenitic stainless steels, Helsinki University of Technology, 2007.
Top