امیرحسین محمودی

شناسایی رفتار مواد در نرخ کرنش بالا اهمیت زیادی در مدل سازی تغییر فرم های سریع سازه ها دارد. رفتار مواد در بارگذاری ضربه ای نسبت به شبه استاتیکی متفاوت است. یکی از روش های رایج برای تعیین رفتار ماده در نرخ کرنش های بالا استفاده از دستگاه تست هاپکینسون است که برای تعیین رفتار مکانیکی در نرخ کرنش های بالا102 و104 بر ثانیه به کار گرفته می- شود. درهنگام نمونه سازی برای میله ی هاپکینسون مقدار تنش پسماند در نمونه ها در نظر گرفته نمی شود و اثر آن روی نتایج نادیده گرفته می شود. باتوجه به محدود بودن مطالعات انجام شده، اثر تنش پسماند در میله ی هاپکینسون بررسی شد. به این منظور روش های مختلفی برای ایجاد تنش های پسماند در نمونه ها مانند کوئنچ و رولینگ و مندریل استفاده شد. در این پژوهش نشان داده شده است که تنش پسماند اهمیت بسزایی در نمودار تنش – کرنش حاصل از هاپکینسون دارد. در روش حرارتی با اعمال تنش پسماند به وسیله کوئنچ کردن نمونه ها در دماهای مختلف انجام شده است که نمودار های تنش – کرنش حاصل از هاپکینسون فشاری 7الی%16 نسبت به نمونه های بدون تنش پسماند سطح تنش افزایش پیدا کرده است. در روش مکانیکی تنش پسماند عمیق به وسیله فرایند مندریل کاری و تنش سطحی به وسیله فرآیند غلتک زنی ایجاد شده است که در روش مندریل کاری نمودار های تنش – کرنش حاصل از هاپکینسون فشاری 6 الی%11 افزایش سطح تنش نسبت به نمونه های بدون تنش پسماند داشته است و در روش غلتک زنی نمودارهای تنش – کرنش تغییر بسیار ناچیزی نسبت به نمونه های ساده داشته است. مقدار و توزیع تنش پسماند ناشی از این روش های کوئنچ و رولینگ و مندریل با استفاده از مدل‎سازی در نرم افزار ABAQUS اندازه گیری گرفته است. در نهایت برای مقایسه روش عددی وتجربی، در روش عددی به منظور اعمال رفتار واقعی ماده در نرم افزار ABAQUS ، از ضرایب جانسون کوک فولاد L304 استفاده شده است. با اعمال تنش های پسماند مختلف ذکر شده در هاپکینسون فشاری شبیه سازی شده، نمودار های تنش – کرنش عددی با تنش پسماند و بدون تنش پسماند محاسبه شده است. در نمودار تنش – کرنش عددی نمونه های کوئنچ شده 9 الی % 16 افزایش سطح تنش نسبت به نمونه بدون تنش پسماند داشته و در نمونه های مندریل کاری شده 6 الی % 14 تغییر بسزایی داشته ایم. در نمودار تنش – کرنش عددی با اعمال تنش پسماند غلتک زنی شده نسبت به نمو