کالیبراسیون پارامترهای مدل آسیب GTN با استفاده از روش تاگوچی و آنالیز واریانس در آلیاژ Al-۷٫۵ Mg

در میان مدل های مختلف شکست نرم مدل آسیب گارسون تورگارد نیدلمن (GTN) بدلیل در نظر گرفتن سه مرحله جوانه زنی، رشد و انعقاد حفرات در حین تغییر شکل پلاستیک کاربرد وسیعی دارد. مسئله مهم در این مدل محاسبه دقیق پارامترهای آن می باشد که در روش های تجربی بسیار وقت گیر و پرهزینه است. این پژوهش با هدف کالیبره کردن مدل آسیب GTN برای پیش بینی دقیق شکست در آلیاژ Al-Mg و بررسی حساسیت پارامترهای مدل انجام شد. ابتدا آزمایش های کشش تک محوره بر روی نمونه های تهیه شده در جهت های طولی و عرضی انجام شد و منحنی نیرو جابجایی و تنش کرنش-مهندسی به دست آمد، سپس آزمایش کشش در نرم افزار آباکوس با استفاده از مدل آسیب GTN شبیه سازی شد. هشت پارامتر کلیدی مدل آسیب با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی در سه سطح مختلف با استفاده از آرایه متعامد L۲۷ مورد مطالعه قرار گرفت. برای کمی سازی تاثیر هر یک از این هشت پارامتر بر روی کرنش، شکست از تحلیل واریانس (ANOVA) استفاده شد. نتایج این تحلیل به وضوح سهم و میزان تاثیر هر پارامتر را در پیش بینی لحظه شکست مشخص کرد. بر این اساس پارامترهای کرنش میانگین هسته زایی (کسر حجمی هسته زایی) و fo کسر حجمی بحرانی به ترتیب با درصدهای تاثیر ۳۶.۱۳۰، ۲۴.۷۶ و ۱۵.۳۷ به عنوان موثرترین پارامتر شناخته شدند.

کلیدواژه ها:

مدل آسیب GTN ، آزمایش تاگوچی ، تحلیل واریانس ، شبیه سازی شکست ، آلومینیوم سری ۵۰۰۰