nghiên cứu tính ứng xử của vật liệu trực hướng

Luận văn với đề tài : “Nghiên cứu tính ứng xử của vật liệu trực hớng” nhằm mục đích nghiên cứu, xây dựng đờng cong giới hạn hình thành, khảo sát ảnh hởng của biến dạng trực tiếp và của b

Lời cảm ơn

Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi xin chân thành cảm ơn trờng Đạihọc Bách khoa Hà nội, khoa Cơ khí và bộ môn Sức bền vật liệu đã tạo điềukiện để tôi học tập, nghiên cứu Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về

sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo hớng dẫn: Tiến sĩ Nguyễn Nhật Thăng.Sau một thời gian làm việc tích cực dới sự hớng dẫn tận tình của thầy tôi đãhoàn thành đề tài luận văn của mình

Tôi cũng xin cám ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Sức bền vật liệu, gia đình,

bè bạn đã tạo điều kiện học tập giúp tôi hoàn thành báo cáo này

Lời nói đầu

Vấn đề biến dạng dẻo và sự phá hỏng của vật liệu đã đợc nghiên cứu rấtnhiều, đặc biệt là về đặc tính dẻo của kim loại Những kết quả này đợc ứng dụngrộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại nh chế tạo ô tô, hàng không vàngay cả trong ngành công nghiệp thực phẩm nh để sản xuất vỏ, hộp đã đạt đợcnhững kết quả lớn

Để đánh giá khả năng tạo hình của vật liệu, Keeler và Goodwin đã xâydựng đờng cong giới hạn hình thành khi có co thắt ở vật liệu Tuy nhiên những

đờng cong đó phụ thuộc vào quỹ đạo biến dạng trong khi các sản phẩm trongcông nghiệp phần lớn đòi hỏi qua nhiều công đoạn gia công khác nhau Nh thếvới mỗi quy trình công nghệ ta cần xác định lại một đờng cong tơng ứng Đểtránh điều đó ngời ta dựa vào một tiêu chuẩn khác không phụ thuộc vào quỹ đạobiến dạng Năm 1982 ông Arrieux đã đề xuất dùng đờng cong ứng suất giới hạn

đợc xây dựng từ đờng cong biến dạng giới hạn theo phơng cán của vật liệu Cáckết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm đã chứng tỏ đề xuất của ông làhoàn toàn có cơ sở

Luận văn với đề tài : “Nghiên cứu tính ứng xử của vật liệu trực hớng”

nhằm mục đích nghiên cứu, xây dựng đờng cong giới hạn hình thành, khảo sát

ảnh hởng của biến dạng trực tiếp và của biến dạng trớc đến khả năng biến dạngcủa vật liệu trong quá trình cán, thông qua việc biểu diễn cơ tính của chúng trêncác đờng cong biến dạng giới hạn và đờng cong ứng suất giới hạn Nó cho phép

ta xác định đợc giới hạn cho phép khi tạo hình và có thể dự tính đợc những khảnăng có thể xảy ra Hơn thế nữa sự ảnh hởng của biến dạng trớc đến giới hạnbiến dạng giúp ta có biện pháp nâng cao khả năng biến dạng của tấm mà khôngcần thay đổi vật liệu hoặc công nghệ cải thiện cơ tính vật liệu Điều này rất có ýnghĩa thực tiễn

Báo cáo này đợc trình bày theo 3 chơng:

Chơng I : Tổng quan về lý thuyết dẻo

Trình bày tổng quát về các điều kiện chảy dẻo, các công thức toán họctrong lý thuyết dẻo nói chung Đặc tính không thuận nghịch và tính ứng xử củavật liệu trong trạng thái dẻo

Chơng II: Đờng cong giới hạn hình thành

Trình bày khái niệm về đờng cong giới hạn hình thành, các nhân tố ảnh h-ởng đến chúng

Chơng III: Đờng cong giới hạn hình thành và các mô hình tính toán khác nhau

Trình bày các phơng pháp xác định đờng cong ứng suất giới hạn theo các mô hình chảy dẻo khác nhau

Mô hình Hill + Hollomon

Hill + Swift Hill + Ludwik

So sánh kết quả và nhận xét trên đồ thị đờng cong ứng suất giới hạn

Bài toán cụ thể đối với loại vật liệu thép tôn cán ULC/Ti và các kết luận về cơ tính của vật liệu này khi cán

Phần phụ lục : Trình bày chơng trình tính toán các đờng cong ứng suất giới hạn

và biến dạng giới hạn, cách sử dụng thuận tiện

Mặc dù báo cáo này mới chỉ nghiên cứu bài toán biến dạng phẳng theo hai phơng Phơng cán và phơng vuông góc với phơng cán dựa trên cơ sở lý thuyết của tiêu chuẩn Hill (1950) chỉ áp dụng cho vật liệu trực hớng có 3 mặt đối xứng Việc so sánh giữa các mô hình tính toán Hill+ Hollomon, Hill + Swift và Hill + Ludwik cũng cần phải thực nghiệm xác nhận ta mới có thể đa ra mô hình nào tốt hơn, có kết quả gần với thực tế hơn

Tuy nhiên tiêu chuẩn Hill là một tiêu chuẩn tổng quát cho mọi loại vật liệu, nếu nghiên cứu sâu sẽ là công cụ đắc lực cho phát triển cho những bài toán phức tạp hơn

Mục lục

Lời cảm ơn 1

Lời nói đầu 2

Mục lục 2

Chơng 1 2

Tổng quan về lý thuyết dẻo 2

I.1 Các điều kiện chảy dẻo 2

I 1.1 Tiêu chuẩn Tresca 2

I.1.2 Tiêu chuẩn Von Mises 2

I.1.3 Tiêu chuẩn Hill 2

I.1.4 Tiêu chuẩn Considere 2

I.1.5 Tiêu chuẩn Swift 2

I 2 Lý thuyết chảy dẻo 2

I.2.1 Các phơng trình cơ bản của vật liệu đẳng hớng 2

I 2.2Các phơng trình cơ bản của vật liệu dị hớng 2

Chơng II 2

Đờng cong giới hạn hình thành 2

II.1 Khái niệm về đờng cong giới hạn hình thành 2

II 2 Những yếu tố ảnh hởng tới đờng cong giới hạn hình thành 2

II 2.1 Sự ảnh hởng của tốc độ biến dạng 2

II 2.2 Sự ảnh hởng của quỹ đạo biến dạng và của biến dạng trớc 2

II 2.3 ảnh hởng của chiều dày phôi dập 2

III 2.4 ảnh hởng của các thông số cơ học vật liệu 2

Chơng III 2

Đờng cong giới hạn hình thành với các mô hình tính toán khác nhau 2

III 1 Bài toán thuận 2

III.1.1 Mô hình Hill + Hollomon 2

A Cơ sở lý thuyết 2

B Các giả thiết đơn giản hoá 2

C ứng suất giới hạn 2

III.1.2 Các mô hình Hill + Swift và Hill + Ludwik 2

A ứng suất giới hạn với mô hình Hill + Swift 2

B ứng suất giới hạn với mô hình Hill + Ludwik 2

III.1.3 So sánh các mô hình tính toán 2

III 2 Bài toán ngợc 2

III.2.1 Xác định đờng cong biến dạng giới hạn từ đờng cong ứng suất giới hạn 2

III.2.2 ảnh hởng của biến dạng trớc 2

Kết luận 2

Phụ lục giới thiệu chơng trình và giải thích 2

Tài liệu tham khảo: 2

Ch ơng 1

Tổng quan về lý thuyết dẻo

Mục đích của lý thuyết dẻo là một mặt nghiên cứu về mặt toán học các điềukiện đặc trng cho sự biến đổi của vật liệu từ trạng thái đàn hồi sang trạng tháichảy dẻo và mặt khác mô tả tính ứng xử của vật liệu ở trạng thái chảy dẻo Cáccông thức toán học trong lý thuyết dẻo nói chung phức tạp hơn trong lý thuyết

đàn hồi Đặc tính không thuận nghịch của biến dạng dẻo, tính ứng xử khôngtuyến tính của phần lớn vật liệu và sự ảnh hởng rõ rệt của quá trình đặt tải là cácnguyên nhân cơ bản của sự phức tạp trên Nói một cách tổng quát lý thuyết dẻophải trả lời đợc 3 vấn đề sau :

1 Các điều kiện chảy dẻo là gì ?

2 Trong quá trình chảy dẻo, các điều kiện chảy dẻo tiến triển nh thế nào ?

3 Có các quy luật nào liên hệ ten-xơ ứng suất với ten-xơ biến dạng hay vớiten-xơ vận tốc biến dạng ?

I 1 Các điều kiện chảy dẻo

Vấn đề ở đây là xác định điều kiện chảy dẻo đặc trng cho khả năngchuyển từ trạng thái đàn hồi sang trạng thái dẻo khi vật liệu ở một trạng tháiứng suất nào đó Trong thí nghiệm kéo đơn trục, sự chảy dẻo xảy ra khi ứngsuất đạt đến ứng suất chảy của vật liệu Vậy tiêu chuẩn chảy dẻo phải đợcbiểu diễn dới dạng hàm của ten-xơ ứng suất :

Giả sử hàm f tồn tại, vật liệu sẽ ở trong trạng thái đàn hồi nếu:

f(ij) < 0 hay f(ij) = 0





ij ij

f



Hàm f là luôn bé hơn hoặc bằng không Điều kiện chảy dẻo có thể đợc

biểu diễn bằng hình học bởi mặt phẳng tải trọng trong không gian Ơ-clít Tất

cả các trạng thái ứng suất nằm ở bên trong mặt tải trọng tơng ứng với trạngthái đàn hồi, còn tất cả các trạng thái ứng suất nằm ngoài mặt phẳng tải trọngtơng ứng với trạng thái dẻo nếu ij hớng ra phía ngoài của mặt tải trọng.

Đối với vật liệu kim loại, biến dạng đợc gây ra là do có sự trợt lệch Thínghiệm đã cho thấy rằng áp lực thủy tĩnh học không gây ra biến dạng d

Nh vậy tiêu chuẩn chảy dẻo không phụ thuộc vào thành phần thuỷ tĩnh

học của ten-xơ ứng suất lệch và hàm f có thể đợc biểu diễn dới dạng sau:

ở đó Sij là các thành phần của ten-xơ ứng suất lệch

Trong không gian ứng suất chính, phơng trình (4) biểu diễn một bề mặtlăng trụ hay hình trục với trục ( đờng đẳng áp thuỷ tĩnh ) đợc định nghĩa bởi

1= 2= 3

Các mặt phẳng vuông góc với đờng đẳng áp thuỷ tĩnh (nghiêng đều vớicác trục toạ độ ) đợc gọi là các mặt phẳng lệch và đợc cho bởi các phơng trìnhsau :

A Đối với vật liệu dẻo đẳng hớng

Đó là điều kiện dẻo tơng ứng với các trạng thái biến cứng đẳng hớng

Ph-ơng trình của mặt bao miền đàn hồi chứa tất cả các thành phần của ten-xơ ứngsuất và biến hoá bền Trong trờng hợp đẳng hớng biến hoá bền đợc chọn là đại l-ợng vô hớng S (ngỡng dẻo)

f(x , y , z , S ) = 0.

Đối với vật liệu kim loại, ta thờng chấp nhận giả thiết về sự bất biến của thể tíchtrong quá trình biến dạng dẻo ( vật liệu không nén đợc), có nghĩa là thuộc tính

của vật liệu không phụ thuộc vào áp suất thuỷ tĩnh, hàm f không phụ thuộc vào

hệ trục chọn Nh vậy điều kiện chảy dẻo là hàm của các bất biến của ten-xơ ứngsuất lệch (1,2,3):

2 12

2 11 33

2 33 22

2 22

[(                 

3 = det(Sij)

I 1.1 Tiêu chuẩn Tresca

Dựa vào các kết quả thí nghiệm năm 1984 Tresca đã đa ra tiêu chuẩn chảydẻo cho vật liệu đẳng hớng :

K : hằng số đối với từng loại vật liệu đợc gọi là hệ số tuyến tính

Tiêu chuẩn Tresca đợc biểu diễn :

[( 1 - 2 )2 - 4K2 ][ ( 2 - 3 )2 - 4K2][ ( 3 - 1 )2 - 4K2] = 0 (8)

Trong không gian của các ứng suất chính bề mặt giới hạn theo tiêu chuẩnTresca (những điểm tơng ứng với trạng thái giới hạn sẽ nằm trên bề mặt giớihạn) sẽ là hình lăng trụ có đáy là hình lục giác Đó là giao diện của 6 mặt phẳng

có dạng i - j = 2K (i, j=1, 2, 3) ( Hình I.1)

Hình I.1 Tiêu chuẩn Tresca

Xác định giá trị của hệ số tuyến tính K

+ Trờng hợp kéo nén đơn:

0 0 0

0 0 0



 max - min ==> K = 0 /2+ Trờng hợp xoắn thuần tuý :

0 0 0

0 0





 ==> max -min = 2 0 ==> K = 0

Trờng hợp đặc biệt (bài toán ứng suất phẳng) với 3 = 0

+ khi 3 là ứng suất chính lớn nhất ==> 1 = -2K hoặc 2 = -2k

+ khi 3 là ứng suất chính nhỏ nhất ==> max - 0 = 2K 1 = 2K hoặc 2 = 2K+ khi 3 là ứng suất chính trung gian ==>1 -2 =  2K

Theo tiêu chuẩn Tresca sự chuyển tiếp từ trạng thái đàn hồi sang trạng tháidẻo khi xảy ra ứng suất tiếp lớn nhất đạt đến giá trị tới hạn K Giá trị đợc xác

định nhờ vào thí nghiệm kéo đơn:

ở đó y là ứng suất giới hạn trong trạng thái ứng suất trợt thuần tuý:

Trong hệ tọa độ vuông góc 1 , 2 tiêu chuẩn Tresca ở trạng thái ứng suấtphẳng đợc biểu diễn bởi hình lục giác (Hình I.2)

Hình 1.2 Tiêu chuẩn Tresca ở trạng thái ứng suất phẳng

I.1.2 Tiêu chuẩn Von Mises

Năm 1913 Von mises đã đa ra tiêu chuẩn cho vật liệu đẳng hớng, ông cho

rằng hàm f chỉ phụ thuộc và bất biến thứ hai của ten-xơ ứng suất lệch Điều kiện

chảy dẻo Von mises viết nh sau :

ở đây K là một hằng số đặc trng của vật liệu gọi là hằng số dính kết của vật liệu

Nó đợc xác định nhờ thí nghiệm kéo đơn hay xoắn thuần tuý:

+ Dựa vào thí nghiệm kéo đơn

0 0 0

0 0 0

0

3

1 0

0

0 3

1 0

0 0

3 2

 0 : ứng suất làm cho vật liệu chảy dẻo

+ Dựa vào thí nghiệm xoắn thuần tuý

0 0 0

0 0

0 0 0

0 0

2 2 2 2

) ( x  y  y  z  z x  xy  yz  zx  K

Hay dới dạng các ứng suất chính :

2 2 2

Hình I 3 Tiêu chuẩn Vonmises trong hệ tọa độ 1 ,2 , 3

Trong trạng thái ứng suất phẳng 3 = 0,

Theo (10) :

2 2 1 2

2 2

Hình I.4 Tiêu chuẩn Vonmises ở trạng thái ứng suất phẳng

Trong trạng thái biến dạng phẳng, tiêu chuẩn Von mises biểu diễn hai ờng thẳng song song nh hình vẽ ( Hình I.5)

Hình I.5 Tiêu chuẩn Vonmises ở trạng thái biến dạng phẳng

Điều kiện chảy dẻo Vonmises có thể biểu diễn dới dạng khác với việc đa

ra khái niệm ứng suất tơng ứng:

2 / 1 2

/ 1

2 ) ( 3 / 2 ) 3

11 33 2 33 22 2 22 11

B Đối với vật liệu dị hớng

Đối với vật liệu dị hớng, cơ tính không nh nhau theo các hớng khác nhau

Do vậy, biểu thức của các điều kiện dẻo dị hớng không thể viết dới dạng hàmcủa các bất biến ten-xơ ứng suất

I.1.3 Tiêu chuẩn Hill

Năm 1948 Hill đã đa ra một khái quát hoá của tiêu chuẩn Von mises đối vớivật liệu dị hớng, áp dụng cho trờng hợp dị hớng riêng Trong đó vật liệu vẫn giữnguyên đợc 3 mặt phẳng đối xứng ở trạng thái hoá bền ứng suất tơng ứng theoHill là :

) (

2 ) (

) (

)

2

zx yz

xy xx

zz zz

yy yy

Ngỡng chảy dẻo của vật liệu đẳng hớng (Von mises) có thể đợc nhận từtiêu chuẩn Hill nếu cho các hằng số vật liệu các giá trị sau:

xx zz yy m

zz yy xx

m yy xx m

xx zz m

zz yy

c b

a

h g

ở đó f, g, h, a, b, c, là các hệ số,  là tham số tỷ lệ và m > 1 để đảm bảo bềmặt giới hạn là lồi

(Lu ý rằng điều kiện dẻo dị hớng của Hill không kể đến ảnh hởng của hiệu ứngBauschinger: ngỡng dẻo kéo đợc coi bằng ngỡng dẻo nén.)

I.1.4 Tiêu chuẩn Considere

Đối với mẫu thử dạng tấm vùng thắt đợc biểu diễn dới 2 dạng sau :

- Vùng thắt khuyếch tán xảy ra kèm theo sự giảm chiều dầy của tấm trên mộtvùng tơng đối rộng

- Vùng thắt cục bộ đợc đặc trng bởi sự giảm chiều dày đáng kể của tấm theomột dải băng nghiêng so với chiều rộng của tấm Sự phá huỷ cũng phá hủy dọc

theo dải băng này

Hình I.6 Đồ thị kéo



l

Theo Considere điều kiện xuất hiên sự mất ổn định là khi lực tác dụng vào mẫuthử đạt giá trị cực đại Điều kiện này đợc viết dới dạng nh sau:

dL V

Biểu thức (1.26) đợc biểu diễn trên hình 1.7 với  3 và e3 là ứng suất và biếndạng tơng ứng với khi xuất hiện sự thắt khuyếch tán.

Giả thiết đồ thị kéo nén đúng tâm  f  tuân theo định luật của Hoffman

n





Hình 1.7 Tiêu chuẩn Considere

I.1.5 Tiêu chuẩn Swift

s

Những tính toán đầu tiên dự đoán sự xuất hiện co thắt của tấm tôn mỏng đợcSWIFT đa ra vào năm 1952 Từ ý tởng của Considere về tiêu chuẩn lực cực đại ;SWIFT đã áp dụng cho tấm tôn mỏng

Hình 1.8 Mô hình hình học theo tiêu chuẩn Swift

Ông giả thiết tấm tôn chịu lực tác dụng theo hai phơng và coi sự thắt xảy ra khicác lực F1 và F2 đồng thời đạt tới giá trị cực đại, ta có :

e l F

e l F

2 2 2

1 1 1

Điều kiện lực cực đại :

0

1

1 1

1 1

dl d

2 2

dl d

2

1 1

d d

Khi đó ứng suất tơng đơng theo Von Mises có thể viết dới dạng sau

2 1

2 2 2 1

3 1

2

2 2

3 2

1

1 2 1

1 2 2

d d

Số gia của ứng suất tơng đơng ứng với số gia biến dạng tơng đơng đợc biểu diễndới dạng sau:

5 0 2 1

1

1 2 / 2

1 2 / 2

d d

(1.35)thay vào (1.24) sau đó biến đổi rồi chia cho  ta đợc :

Hình 1.7 Đờng cong giới hạn theo tiêu chuẩn Swift

Tiêu chuẩn Swift cũng cho phép xác định đợc biểu đồ ứng suất giới hạn Thực tếnếu coi tải trọng tác dụng theo một tỷ lệ ta có:

I 2 Lý thuyết chảy dẻo

Lý thuyết chảy dẻo dựa vào hai giả thiết chính sau :

- Bề mặt giới hạn của vật liệu là dạng lồi (dạng Von mises)

- Véc tơ gia số của biến dạng dẻo là vuông góc với bề mặt của vậtliệu

I.2.1 Các phơng trình cơ bản của vật liệu đẳng hớng

Quan hệ ứng suất và biến dạng

ở đó các dij là các thành phần của ten-xơ gia số biến dạng, d là tham số tỷ

lệ Công thức này thoả mãn tính không nén đợc của biến dạng dẻo :

Luật chảy dẻo có thể nhận đợc dới dạng đa ra khái niệm “ thế dẻo ” đợc

định nghĩa :

2 2 / 1 )

) (

2

3

ji

ij d d

ở đó d1và d2là các gia số biến dạng chính trong mặt phẳng của tấm tôncán.

Còn tham số biểu thị quỹ đạo đặt tải :

1 2 1

2 2

2 1 2

) 2 (

) 1 (

3 ) 1

2 / 1 2 1

2 / 1 2 1

3

) 1

( 2 2

) 1

1 ( 2 1 1

2 2

1 2 / 1 2

ở đó e là đợc cho bởi biểu thức (II.5)

Gia số biến dạng là nhận đợc từ gradient của thế dẻo :

dij =

ij

h d

) (

( '

)) (

) (

( '

)) (

) (

( '

xx zz yy

zz zz

xx zz zz

yy yy

yy xx zz

xx xx

G F

d d

H F

d d

H G

d d

yz yz

xy xy

M d d

L d d

N d d







Tham số tỉ lệ tìm đợc tơng tự nh trờng hợp đẳng hớng:

d d

1 2

Ch ơng II

Đờng cong giới hạn hình thành

II 1 Khái niệm về đờng cong giới hạn hình thành

Việc tạo hình bằng biến dạng dẻo đối với vật liệu kim loại ở dạng tấm mỏng

bị giới hạn bởi sự hạn chế của biến dạng khi nó gây ra sự co thắt cục bộ dẫn đến

sự phá huỷ của vật liệu

Quá trình nghiên cứu khả năng rèn dập của vật liệu có thể nói chính là quátrình nghiên cứu và sử dụng đờng cong giới hạn hình thành mà ngời đa ra đầutiên là KEELER và sau này là GOODWIN đã bổ sung đầy đủ cho nó trong miềnbiến dạng ngang âm (Hình II.1)

Hình II.1 Đờng cong giới hạn hình thành của một tấm tôn

(theo Kee.65 và Goo.68)

Đờng cong giới hạn hình thành nêu lên mối quan hệ giữa các độ dãn dài lớn

và nhỏ (1, và 2) Nhờ có đờng cong giới hạn hình thành ta có thể biết trớc đợcgiới hạn biến dạng tối đa của một tấm tôn trớc khi xuất hiện sự co thắt hoặc pháhuỷ Vị trí của các điểm biểu thị các trạng thái biến dạng so với đờng cong giớihạn hình thành, cho phép ta đánh giá xem liệu mẫu còn tiếp tục dập đợc nữa haygần đến giới hạn xuất hiện sự co thắt

Nói tóm lại, đờng cong giới hạn hình thành biểu diễn trạng thái giới hạn củavật liệu chịu lực trong quá trình rèn dập Đờng cong giới hạn hình thành đợcdùng để đánh giá khả năng biến dạng của vật liệu và so sánh với vật liệu khác.

Đờng cong giới hạn hình thành có thể biểu diễn ở hai dạng cơ bản là :

- Đờng cong biến dạng giới hạn

- Đờng cong ứng suất giới hạn

Các nhà nghiên cứu cho rằng, những hiện tợng co thắt cục bộ xuất hiệntrên những chiều dày khác nhau của vật liệu là không thể chấp nhận đợc là vì lý

do thẩm mỹ hơn là lý do cơ học

Sự xuất hiện sự co thắt cục bộ đợc coi nh một tiêu chuẩn cơ bản để loại bỏnhững chi tiết khi dập Một số kết luận về giới hạn khả năng dập đạt đợc bằngcách xác định bằng thực nghiệm tất cả các biến dạng nằm trong vùng giới hạntheo hai kiểu : Dãn phẳng đều theo hai trục đối xứng và kéo đơn

Quỹ đạo biến dạng của vật liệu đợc đặc trng bằng mối quan hệ:

II 2 Những yếu tố ảnh hởng tới đờng cong giới hạn hình thành

Trên biểu đồ biến dạng, đờng cong giới hạn hình thành là ranh giới chia cáctrạng thái biến dạng ứng với sự thành công và sự phá huỷ của vật liệu khi bị dập

đờng cong giới hạn hình thành nhận đợc bằng cách tạo ra các phơng thức biếndạng khác nhau dẫn đến dự phá hỏng hay sự co thắt của nhiều mẫu kim loạitrong khi dập Nếu tính đến khả năng có thể gây ra biến dạng của vật liệu, vùngbiểu thị các phơng thức biến dạng thờng gặp khi dập bao gồm từ biến dạng kéonén đơn trục đến biến dạng kéo dãn đều theo hai phơng của mẫu

Hình II.2 Các trạng thái biến dạng thờng gặp

của vật liệu khi bi dập

Độ lớn và hình dạng của đờng cong giới hạn hình thành phụ thuộc rấtnhiều thông số Ví dụ nh : tốc độ biến dạng, quỹ đạo biến dạng, độ dày của tấm,các thống số cơ tính của vật liệu và quy luật chảy dẻo đợc sử dụng

Sau đây là sự ảnh hởng của từng nhân tố trên

II 2.1 Sự ảnh hởng của tốc độ biến dạng.

Các nhà nghiên cứu cho rằng đờng cong giới hạn hình thành không phụthuộc vào tốc độ biến dạng khi chúng nhỏ hơn 11m/phút đối với những vật liệuthông thờng ở đây thực ra là những tấm tôn nói chung chịu biến dạng nguội và

sự ảnh hởng của tốc độ biến dạng là không đáng kể

Ngợc lại, với một số quá trình dập, nh dập nổ, khi tốc độ biến dạng là rấtlớn thì ta thấy rằng gía trị của biến dạng giảm xuống rất nhiều so với dập tốc độthấp

II 2.2 Sự ảnh hởng của quỹ đạo biến dạng và của biến dạng trớc

Nhiều kết quả nghiên cứu đã chứng minh ảnh hởng rõ rệt của quỹ đạobiến dạng và của biến dạng trớc đến đờng cong giới hạn hình thành

a ảnh hởng của quỹ đạo biến dạng phức tạp “ gấp khúc ”

Những biến dạng này đợc tạo thành theo 2 giai đoạn ( 2 đoạn thẳng liêntiếp) : Một đoạn nằm trong vùng thắt (nén đơn, kéo), đoạn còn lại nằm trongvùng dãn (tức nó đợc tạo thành bởi thí nghiệm dập dãn đều theo hai phơngcủa mẫu) hoặc đợc sắp xếp theo thứ tự ngợc lại hình II.3 và hình II.4 Ta có

thể thấy rằng những kết quả này phù hợp với nhau theo quan điểm định tính.Những quỹ đạo gãy khúc bắt đầu ở vùng dãn sau chuyển sang vùng thắt trởnên bất lợi cho rèn dập Ngợc lại khi chúng bắt đầu chuyển từ vùng thắt sangvùng dãn, (mẫu thí nghiệm bị dãn theo hai phơng) là hoàn toàn thuận lợi chorèn dập.

miền dãn miền thắt

0

Hình II.3: ảnh hởng của các quỹ đạo biến dạng

theo ABDELMASSHI (COR.86)

1

2

miền dãn miền thắt

0

Hình II.4: ảnh hởng của các quỹ đạo biến dạng (COR.86)

b ảnh hởng của biến dạng trớc

Về mặt định tính, ta có thể thấy trên hình II.5 và hình II.6 những biến dạng

tr-ớc nằm ở vùng dãn sẽ làm giảm khả năng dập Ngợc lại sự biến dạng trtr-ớcnằm ở vùng thắt (trờng hợp kéo nén đúng tâm ) cho đờng cong giới hạn hìnhthành nằm ở cị trí cao hơn, tức là nâng cao khả năng dập lên

1%

2%