مدل سازی واماندگی نرم بر اساس مکانیک آسیب محیط پیوسته کوپل شده با پلاستیسیته ناهمسانگرد

Abstract

فولاد خط لوله رده 100 یکی از موادی است که به ‌تازگی جهت تولید خطوط انتقال گاز معرفی ‌شده‌ است. با توجه به ساختار موادی و عملیات صورت گرفته بر روی این ماده، استحکام بالا (تنش تسلیم 690 مگاپاسکال) و چقرمگی بالا (کرنش واقعی واماندگی 150% در آزمایش کشش) از ویژگی‌های این ماده است. به علاوه این ماده در ناحیه پلاستیک به شدت ناهمسانگرد است. در این مقاله روش مکانیک آسیب محیط پیوسته، که روشی جدید و دارای قابلیت‌های زیاد می‌باشد، جهت پیش‌بینی واماندگی در این ماده مورد استفاده قرار‌گرفته -است. در ابتدا فرمول‌بندی‌های مکانیک آسیب محیط پیوسته به منظور لحاظ پلاستیسیته ناهمسانگرد (پلاستیسیته درجه دوم هیل) اصلاح‌ شده‌اند. سپس بر اساس فرمول‌بندی‌ها، یک سابروتین المان محدود جهت مدل‌سازی رفتار این ماده نوشته ‌شده است. با انجام آزمایش‌ها، ثوابت مورد نیاز جهت مدل‌کردن پلاستیسیته ناهمسانگرد و آسیب استخراج شده‌اند. مدل‌سازی و آزمایش بر روی قطعات صاف و فاقدار نشان ‌می‌دهد که این مدل توانایی پیش‌بینی واماندگی در شرایط گوناگون بارگذاری را دارا است.