وثيقة

Anisotropic deformation behavior of Al2024T351 aluminum alloy.

مؤلف
الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2013
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
The objective of this work was to investigate the effects of material anisotropy on the yielding and hardening behavior of 2024T351 aluminum alloy using isotropic and anisotropic yield criteria. Anisotropy may be induced in a material during the manufacturing through processes like rolling or forging. This induced anisotropy gives rise to the concept of orientation-dependent material properties such as yield strength, ductility, strain hardening, fracture strength, or fatigue resistance. Inclusion of the effects of anisotropy is essential in correctly predicting the deformation behavior of a material. In this study, uniaxial tensile tests were first performed in all three rolling directions, L, T and S, for smooth bar specimens made from hot rolled plate of Al2024 alloy. The experimental results showed that the L- and T-directions yielded higher yield strengths and a greater percentage of elongation before fracture than the S-direction. Subsequently, finite element analysis of tensile specimens was performed using isotropic (von Mises) and anisotropic (Hill) yield criteria to predict the onset of yielding and hardening behaviors during the course of deformation. Hill's criterion perfectly fitted with the test data in the S-direction, but slightly underestimated the yield strength in L-direction. The results indicated that the Hill yield criterion is the most suitable one to predict the onset of yielding and hardening behaviors for 2024T351 aluminum alloy in all directions.
ISSN
1726-6742
zcustom_txt_2
Khan, R. (2013). Anisotropic deformation behavior of Al2024T351 aluminum alloy. The Journal of Engineering Research, 10 (1), 80-87.
الملخص العربي
يهدف هذا البحث إلى دراسة الآثار المترتبة على تباين المواد في سبائك الألومنيوم 2024T351 وتأثيرها على سلوك بعض الخصائص المتمثلة في القوة والصلابة وذلك من خلال استخدام معايير مختصة بالتماثل وأخرى مختصة بالتباين في الخواص. ولعل أبرز مسببات التباين في خصائص المواد تتمثل في عمليات التصنيع مثل الدرفلة أو عمليات التشكيل باستخدام الطرق أو الكبس. وهذا النوع من التباين يعزز من مفهوم اختلاف خصائص المواد في مختلف الاتجاهات، ولعل أبرز هذه الخصائص تتمثل في القوة، والليونة، والصلابة، وقوة الانكسار، بالإضافة إلى مقاومة الإجهاد. ومن هنا تبرز أهمية إدراج التباين في خصائص المواد كأحد العناصر الأساسية التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار من أجل الحصول على تنبؤ صحيح لسلوك التشوه في المواد. وقد تم في هذه الدراسة في بداية الأمر إجراء اختبارات الشد أحادية المحور في جميع الاتجاهات الثلاثة (اتجاه الدرفلة 'L'، التقاطع مع اتجاه الدرفلة 'T'، وفي اتجاه سماكة الصفيحة 'S') لعينات على شكل قضبان مهدة مصنوعة من صفيحة مسخنة من سبائك الألمنيوم AI2024 والتي تم تشكيلها باستخدام عملية الدرفلة. وقد أظهرت النتائج التجريبية بأن اتجاه الدرفلة 'L' والتقاطع مع اتجاه الدرفلة 'T' قد حققت نسب قوة أعلى وقدرا أكبر من الاستطالة قبل الكسر بالمقارنة مع اتجاه سماكة الصفيحة 'S'. كما تم أيضا في هذه الدراسة تطوير نموذج عددي باستخدام طريقة العنصر المحدود لنمذجة عملية الشد للعينات باستخدام معايير مختصة بالتماثل في الخواص مثل معيار فن مایسز وأخرى مختصة بالتباين في الخواص مثل معيار هیل وذلك من أجل دراسة تأثير هاتين الحالتين على التنبؤ بلحظة التشوه الدائم وأيضا سلوك التصلب في العينات أثناء عملية التشوه. وقد وجد في حالة القضبان الممهدة بأن معيار هيل المختص بالتباين كان قادرا على التنبؤ بنتائج للقوة كانت متناسقة تماما مع النتائج التجريبية في اتجاه سماكة الصفيحة 'S'، ولكن التنبؤ لهذا المعيار كان قليلا مقارنة بنتائج التجارب في اتجاه الدرفلة. أما بشكل عام فقد أشارت النتائج إلى أن معيار هيل هو الأكثر ملاءمة للتنبؤ بلحظة التشوه الدائم وكذلك سلوكيات المادة أثناء عملية التصلب السبائك الألومنيوم 2024T351 وذلك في جميع الاتجاهات.
قالب العنصر
مقالات الدوريات

مواد أخرى لنفس الموضوع

مقالات الدوريات
0
0
Velden, M. D.
Sultan Qaboos University
2013
مقالات الدوريات
0
0
Marketz, F.
Sultan Qaboos University
2013
مقالات الدوريات
0
0
El-Gamal, S. E.
Sultan Qaboos University.
2014
مقالات الدوريات
0
0
Salama, T.
Sultan Qaboos University
2011