Dự đoán sự hình thành vết nứt dẻo trong các quá trình gia công kim loại

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA MAI ANH TÀI DỰ ĐOÁN SỰ HÌNH THÀNH VẾT NỨT DẺO TRONG CÁC QUÁ TRÌNH GIA CÔNG KIM LOẠI Chuyên ngành : CƠ KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA MAI ANH TÀI DỰ ĐOÁN SỰ HÌNH THÀNH VẾT NỨT DẺO TRONG CÁC QUÁ TRÌNH GIA CÔNG KIM LOẠI Chuyên ngành : CƠ KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2010 i TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHIà VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: MAI ANH TÀI Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/05/1981 Nơi sinh: Thanh Hoá Chuyên ngành: CƠ KỸ THUẬT MSHV: 02306557 1- TÊN ĐỀ TÀI: DỰ ĐỐN VỊ TRÍ VẾT NỨT TRONG CÁC Q TRÌNH GIA CƠNG NGUỘI KIM LOẠI 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN ™ Nghiên cứu lý thuyết dẻo kỹ thuật ™ Nghiên cứu phương pháp phần tử hữu hạn chảy dẻo ™ Nghiên cứu tiêu chuẩn nứt ™ Mơ số tốn gia công kim loại phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng chương trình Abaqus ™ Áp dụng tiêu chuẩn nứt dẻo vĩ mô để xác định vị trí vết nứt q trình gia cơng 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 25/01/2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 02/07/2010 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS VŨ CƠNG HỒ Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ môn thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Họ tên chữ ký) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ): Đơn vị: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lưu trữ luận văn: iii LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp cơng trình quan trọng đánh giá tồn q trình học tập học viên Để hồn thành luận văn không nỗ lực thân mà giúp đỡ động viên thầy gia đình bạn bè Trước tiên tơi xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Cơng Hồ tận tình hướng dẫn , cung cấp nhiều kiến thức kinh nghiệm quý giá giúp thực hồn thiện luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn đến thầy Trương Tích Thiện, Ngơ Kiều Nhi thầy cô bô môn Cơ Kỹ Thuật dạy dỗ truyền đạt cho nhiều kiến thức bổ ích q trình học tập trường Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô phản biện dành thời gian quý báu ý kiến, nhận xét đánh giá luận văn Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ suốt thời gian qua TP HCM, tháng 07 năm 2010 Học viên thực Mai Anh Tài GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA iv HVTH: MAI ANH TÀI TĨM TẮT LUẬN VĂN TĨM TẮT LUẬN VĂN Cơng nghệ gia cơng áp lực tạo hình kim loại đóng vai trị quan trọng công nghiệp đại Gia công kim loại biến dạng dẻo loại hình gia công làm tăng độ bền vật liệu, tiết kiệm vật liệu, có khả tạo hình phức tạp cho sản phẩm, suất cao có tính tự động hoá cao Tuy nhiên trình gia cơng thường xảy vết nứt tạo phế phẩm khơng mong muốn Vì việc nghiên cứu dự đốn vị trí xảy vết nứt giai đoạn hình thành vết nứt gia cơng vô quan trọng Để làm điều cần phải có tảng sở lý thuyết học nói chung biến dạng dẻo kỹ thuật nói riêng kết hợp với cơng cụ tính tốn phương pháp phần tử hữu hạn tiêu chuẩn nứt để mơ dự đốn xác vị trí vết nứt xảy Trước đây, việc xác định giới hạn biến dạng chảy dẻo thường dựa vào thí nghiệm kéo đơn trục Luận văn giới thiệu vấn đề trọng yếu lý thuyết dẻo, phương pháp phần tử hữu hạn biến dạng dẻo tiêu chuẩn nứt Mục đích luận văn áp dụng tiêu chuẩn nứt kết hợp với việc mơ tính toán phương pháp phần tử hữu hạn để dự đốn vị trí vết nứt xảy gia q trình gia cơng kim loại GVHD: TS VŨ CƠNG HÒA v HVTH: MAI ANH TÀI MỤC LỤC MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1  1.1 Giới thiệu 1  1.2 Các loại vết nứt 2  1.2.1 Gãy giòn 2  1.2.2 Nứt dẻo 3  1.3 Các hình dạng vết nứt 5  1.4 Tính dẻo kim loại 6  1.4.1 Thí nghiệm kéo 6  1.4.2 Thí nghiệm nén 7  1.4.3 Thí nghiệm xoắn 8  1.5 Các mơ hình dự đốn nứt dẻo vĩ mô 8  CHƯƠNG LÝ THUYẾT DẺO 9  2.1 Tổng quan chảy dẻo 9  2.1.1 Tổng quát 9  2.1.2 Mơ hình biến dạng dẻo 11  2.1.3 Biến dạng dẻo kim loại dẻo trình kéo đơn trục 13  2.1.4 Liên hệ lực độ giãn .14  2.1.5 Ứng suất độ biến dạng kỹ thuật 16  2.1.6 Ứng suất chảy dẻo 16  2.1.7 Các thông số diễn tả tính dẻo vật liệu 17  2.1.8 Ứng suất độ biến dạng thật .18  2.2.9 Tính biến cứng vật liệu .19  2.2 Tính chảy dẻo vĩ mô .21  2.2.1 Tầm quan trọng chảy dẻo kết cấu 21  2.2.2 Ứng xử dẻo kéo nén đơn trục 22  2.2.3 Gia tải 22  2.2.4 Cất tải chất tải lại 23  2.2.5 Gia tải đảo ngược .24  2.2.6 Mơ hình ứng xử đơn trục chảy dẻo .26  2.2.6.1 Các đường cong ứng suất−biến dạng kéo đơn trục đơn giản hóa 26  2.2.6.2 Các quy luật biến cứng 29  2.3 Tiêu chuẩn chảy cho kim loại dẻo 32  2.3.1 Tiêu chuẩn chảy Tresca 33  CHƯƠNG 3: CÁC TIÊU CHUẨN NỨT VÀ PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 40  3.1 Giới thiệu 40  3.2 Tiêu chuẩn nứt dẻo vĩ mô .40  3.2.1 Freudenthal .40  3.2.2 Tiêu chuẩn Cockcroft Latham 40  3.2.3 Tiêu chuẩn Brozzo 41  3.2.4 Tiêu chuẩn Oyane .41  3.2.5 Tiêu chuẩn Clift 41  3.3 Phương pháp phần tử hữu hạn cho vật liệu biến dạng dẻo 42  GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA vi HVTH: MAI ANH TÀI MỤC LỤC 3.3.1 Ma trận chảy dẻo 42  3.3.1.1 Ma trận dẻo phần tử dầm nút 42  3.3.1.2 Ma trận dẻo phần tử tam giác nút 43  3.4 Kết luận: 63  CHƯƠNG 4: DỰ ĐOÁN VỊ TRÍ VẾT NỨT TRONG MỘT SỐ BÀI TỐN GIA CƠNG NGUỘI KIM LOẠI 64  4.1.Áp dụng tiêu chuẩn nứt xác định vị trí vết nứt .64  4.2 Bài toán dập mỏng 65  4.2.1 Mơ hình hình học 65  4.2.2 Đặc tính vật liệu 66  4.2.3 Mơ hình phần tử hữu hạn 66  4.2.4 Các kết tính tốn .67  4.2.5 Kết luận .79  4.3 Bài toán dập căng dùng đầu dập hình cầu 80  4.3.1 Mơ hình hình học 80  4.3.2 Đặc tính vật liệu .80  4.3.3 Mơ hình Abaqus .81  4.3.4 Kết tính tốn 82  4.4 BÀI TOÁN CÁN TẤM 85  4.4.1 Mơ hình hình học .85  4.4.2 Vật liệu .85  4.4.3 Mô hình phần tử hữu hạn 85  4.4.4 Kết tính toán 86  4.4.5 Kết luận 90  CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 91  5.1 Kết luận .91  5.2 Hướng phát triển đề tài 92  TÀI LIỆU THAM KHẢO 94  PHỤ LỤC 96  GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA vii HVTH: MAI ANH TÀI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Trong q trình gia cơng kim loại áp lực việc giảm phế phẩm sau chế tạo yêu cầu cấp thiết cần tránh nứt dẻo q trình gia cơng Để loại trừ phá hủy cấu trúc chi tiết gia công cần phải biết chế nứt dẻo kim loại Nứt dẻo xãy do, sau lượng biến dạng dẻo lớn cịn phụ thuộc vào thơng số vật liệu trạng thái ứng suất Nguyên cứu hình thành vết nứt nhiều tác giả thực tiêu biểu bao gồm: + Heung Nam Han cộng dùng tiêu chuẩn Cockcroft Latham, Brozzo, Oyane Clift để thiết lập đường cong giới hạn xảy co thắt đường cong giới hạn xảy nứt q trình gia cơng + B P P A GOUVEIA cộng dự đốn nứt q trình ép chảy phơi trụ, trụ vành, trụ rỗng trụ vát sử dụng thí nghiệm chương trình PlAST2 để tính tốn kết hợp với tiêu chuẩn Freudenthal, Cockcroft and Latham, Brozzo Oyane dự đốn hình thành vết nứt + J Landre công sử dụng tiêu chuẩn Freudenthal, Cockcroft and Latham, Brozzo Mc- Clintock để dự đốn tốn gia cơng nguội ép chảy phôi trụ + Trong luận văn dùng tiêu chuẩn nứt Cockcroft Latham, Brozzo, Oyane Clift kết hợp với tính tốn phần tử hữu hạn dùng Abaqus để xác định vị trí vết nứt xãy q trình gia cơng dập cán GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA HVTH: MAI ANH TÀI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.2 Các loại vết nứt 1.2.1 Gãy giòn Cho vật liệu giòn biến dạng đàn hồi hay vật liệu thay đổi hình thể rõ ràng Gãy giịn hạt hay dọc hạt Có ba loại gãy giòn: Loại 1: σ < Y, tức loại này, vết nứt có sẵn tăng trưởng ứng suất tác dụng nhỏ ứng suất chảy Loại 2: Vật liệu hay chưa có sẵn vết nứt Vết nứt xuất trượt xoắn vật liệu Lúc đó: ⎛ EG ⎞ σ =σf =⎜ ⎟ ⎝ Πd ⎠ (1.1) E: Modulusđđàn hồi G: modulus đàn hồi trượt d: chiều dài vết nứt có sẵn (vết gãy giịn) Hình 1.1 Năng lượng biến dạng đàn hồi Vết nứt có sẵn hay xuất q trình chảy dẻo GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA HVTH: MAI ANH TÀI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Gãy giòn loại khác với gãy giòn loại chỗ ta có vùng tập trung chảy dẻo đầu vết gãy Hình 1.2 phân biệt vị trí xuất loại hay Loại 3: Khác với loại độ biến dạng dẻo lớn hơn, với độ biến dạng từ 1÷ 10% tác dụng ứng suất chảy thấp Trong loại này, đầu có vết nứt vi mơ Vết nứt tăng trưởng gây vết nứt lớn, gãy giịn Hình 1.2: Quan hệ ứng suất chảy ứng suất gây rạn nứt 1.2.2 Nứt dẻo Sự xuất lỗ hổng → tăng trưởng → đạt đến hình dạng tới hạn , kết hợp với biến dạng dẻo → gây vết nứt dẻo hình 1.3 diễn tả GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA HVTH: MAI ANH TÀI CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Theo tiêu chuẩn Cockroft Latham, Brozzo, Oyane, Clift vết nứt xảy phần tử thứ 6, 7, vị trí lượng biến dạng biến dạng lớn Vậy tốn cán vết nứt xảy vị trí phần tử , theo tiêu chuẩn Cockroft Latham có lượng biến dạng lớn tiêu chuẩn lại Brozzo, Oyane Clift Trong đồ thị ta thấy vị trí có tích phân I giảm vùng vùng phần tử không chịu lực tác dụng trục cán Theo thực nghiệm vết nứt trình cán thường vết nứt tách lớp Dạng nứt hàm cá sấu Trong ba mơ hình tốn áp dụng luận văn dự đốn vị trí vết nứt trình dập cho kết tương đối tốt phù hợp tốt với thí nghiệm Dự đốn vị trí xãy vết nứt làm giảm hư hỏng q trình gia cơng kim loại, tối ưu hóa q trình gia cơng Trong ngành cơng nghiệp gia cơng dập cán sử dụng phổ biến Vì việc tính tốn mơ dự đốn vị trí vết nứt qua trình gia cơng cần thiết 5.2 Hướng phát triển đề tài Dự đốn vị trí nứt dẻo q trình gia cơng nguội kim loại luận văn mơ tính tốn dùng mơ hình 2D, với trợ giúp máy tính phương pháp phần tử hữu hạn thực với mơ hình 3D Dự đốn vị trí nứt dẻo q trình gia cơng nguội kim loại, nghĩa biến dạng dẻo kim loại xảy nhiệt độ thấp Ở nhiệt độ cao nhiều vấn đề cần bổ xung tốc độ biến cứng giảm, thay đổi pha tái kết tinh … Tùy theo dạng toán ta phát triển hiệu chỉnh tiêu chuẩn nứt phù hợp cho dạng toán để thuận tiện áp dụng thực tiển GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 92 HVTH: MAI ANH TÀI CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trong công nghệ gia cơng kim loại ngồi việc kiểm sốt vết nứt xảy sản phẩm gia công việc kiểm sốt tính chịu lực hỏng hóc thiết bị gia cơng (ví dụ trục cán trình cán tấm) cần quan tâm, Trục cán bị nổ q trình hoạt động, vết nứt xảy trục cán trình cán xảy tải tăng cục ví dụ trường hợp bị gấp mép Hướng phát triển phần ta xét thêm ảnh hưởng lên thiết bị gia cơng GVHD: TS VŨ CƠNG HÒA 93 HVTH: MAI ANH TÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Lương Dũng, Giáo trình Biến dạng kim loại, Trường Đại học Bách khoa TP.HCM 1993 [2] Nguyễn Lương Dũng, Giáo trình Tính chất học vật liệu, Trường Đại học Bách khoa TP.HCM 1993 [3] Nguyễn Lương Dũng , Phương pháp phần tử hữu hạn học, Trường Đại học Bách khoa TP.HCM 1993 [4] Trương Tích Thiện, Lý thuyết dẻo kỹ thuật, Nhà xuất Đại Học Quốc gia Tp HCM 2007 [5] Vũ Cơng Hồ, Sự nghiên cứu tính toán tiêu chuẩn nứt dẻo kim loại Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Truờng Đại học Bách khoa Tp HCM, 1999 [6] Trương Tích Thiện, Mơ hình đốn dạn nứt kim loại dẻo trình gia công, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Truờng Đại học Bách khoa Tp HCM, Năm 2001 [7] H Takuda, K Mori, N Hatta The application of some criteria for ductile fracture to the prediction of the forming limit of sheet metals Joural of Materials Processing Technology 96, pp 116-121., 1998 [8] N L Dung, Fortschr Ber VDI Reihe Nr 175, VDI-Verlag, Dusseldorf, 1989 [9] N L Dung, Plasticity Theory of Ductile Fracture by Void Growth and Coalescence, Eng Res Bd 58, 1992 [10] N L Dung, Identification of defect locations in uniaxial compression samples, Mechanics Research Communications Vol 15(2), pp 123-130, Elsevier, 1988 [11] N L Dung, W Klie and Mahrenholtz, Analysis of plastic of plastic flow with a simplified fininite element method, Mechanics Research Communications Vol 7(1), pp 33-38, Elsevier, 1980 GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 94 HVTH: MAI ANH TÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO [12] V.C Hoa , D.W Seo , J.K Lim Site of ductile fracture initiation in cold forging: A finite element model Theoretical and Applied Fracture Mechanics 44 , pp58–69, 2005 [13] Shiro Kobayashi, Soo-ik Oh, Taylan Altan Metal Forming and the Finite Element Method Oxford University Press, 1989 [14] B P P A Gouveia, J M C Rodrigues and P A F Martins Fracture Predicting In Bulk Metal Forming Int J Mech Sci Vol 38, No 4, pp 361372, 1995 [15] J Landre, A Pertenceb, P.R Cetlin, J.M.C Rodrigues, P.A.F Martins On the utilisation of ductile fracture criteria in cold forging Finite Elements in Analysis and Design 39 pp 175–186, 2003 [16] C.L Chow, W.H Tai , Edmund Chu Computer simulation of sheet metal forming based on damage mechanics approach Journal of Materials Processing Technology 139 , pp.553–558, 2003 [17] Heung Nam Han, Keun-Hwan Kim A ductile fracture criterion in sheet metal forming process Journal of Materials Processing Technology 142 , pp 231–238, 2003 GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 95 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC PHỤ LỤC BÀI TOÁN DẬP TẤM *HEADING DEEP DRAWING OF CYLINDRICAL CUP WITH CAX4R *RESTART,WRITE,FREQUENCY=25 *NODE 101, 181,0.1 301,0.0,0.00082 381,0.1,0.00082 *NGEN,NSET=BOT 101,181,2 *NGEN,NSET=TOP 301,381,2 *NSET,NSET=WRKPC BOT,TOP *NODE,NSET=DIE 100,0.1,-0.05 *NODE,NSET=PUNCH 200,0.,.05 *NODE,NSET=HOLDER 300,0.1,0.05 *NSET,NSET=TOOLS PUNCH,DIE,HOLDER *NSET,NSET=CENTER 101,301 *ELEMENT,TYPE=CAX4R,ELSET=BLANK 201,101,103,303,301 *ELGEN,ELSET=BLANK 201,40,2,2 *ELSET,ELSET=ALL BLANK, *SOLID SECTION,MATERIAL=A2024,ORIENTATION=LOCAL, ELSET=BLANK *ORIENTATION,NAME=LOCAL 1.,0.,0.,0.,1.,0 0,0., *MATERIAL,NAME=A2024 *ELASTIC 73.1E9,0.33 *PLASTIC,HARDENING=ISOTROPIC 2.65E+08,0.0000 2.68E+08,0.0045 2.88E+08,0.0065 3.01E+08,0.0082 3.50E+08,0.0182 3.97E+08,0.0352 4.43E+08,0.0633 4.99E+08,0.1185 5.37E+08,0.1736 5.66E+08,0.2288 5.90E+08,0.2839 6.10E+08,0.3391 6.28E+08,0.3943 6.43E+08,0.4494 6.58E+08,0.5054 GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 96 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC 6.71E+08,0.5597 6.95E+08,0.6749 6.95E+08,0.6755 7.06E+08,0.7300 7.14E+08,0.7800 7.29E+08,0.8696 7.39E+08,0.9300 7.50E+08,1.0100 7.63E+08,1.1000 7.73E+08,1.1800 *ELSET,ELSET=EDIE,GENERATE 231,279,2 *ELSET,ELSET=EHOLDER,GENERATE 241,279,2 *ELSET,ELSET=EPUNCH,GENERATE 201,249,2 *RIGID BODY,ANALYTICAL SURFACE=BSURF,REF NODE=100 *SURFACE,TYPE=SEGMENTS,NAME=BSURF START,0.05125,-0.060 LINE,0.05125,-0.005 CIRCL,0.05625,0.0,0.05625,-0.005 LINE,0.1,0.0 *RIGID BODY,ANALYTICAL SURFACE=DSURF,REF NODE=300 *SURFACE,TYPE=SEGMENTS,NAME=DSURF START,0.1,0.00082 LINE,0.05630,0.00082 CIRCL,0.05625,.00087,.05630,.00087 LINE,0.05625,.06 *RIGID BODY,ANALYTICAL SURFACE=FSURF,REF NODE=200 *SURFACE,TYPE=SEGMENTS,FILLET RADIUS=.013, NAME=FSURF START,0.05,0.060 LINE,0.05,2.250782E-3 CIRCL,0.0,0.001,0.0,1.001 LINE,-0.001,0.001 *SURFACE,NAME=ASURF EDIE,S1 *SURFACE,NAME=CSURF EHOLDER,S3 *SURFACE,NAME=ESURF EPUNCH,S3 *CONTACT PAIR,INTERACTION=ROUGH1 ASURF,BSURF *CONTACT PAIR,INTERACTION=ROUGH2 CSURF,DSURF *CONTACT PAIR,INTERACTION=ROUGH3 ESURF,FSURF *SURFACE INTERACTION,NAME=ROUGH1 *FRICTION 0.1, *SURFACE INTERACTION,NAME=ROUGH2 *FRICTION 0.1, *SURFACE INTERACTION,NAME=ROUGH3 *FRICTION 0.25, *STEP,NLGEOM, UNSYMM=YES PUSH THE BLANKHOLDER DOWN BY A PRESCRIBED GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 97 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC DISPLACEMENT *STATIC 1.,1 *BOUNDARY CENTER,1,1 DIE,1,1 DIE,2,2 DIE,6,6 PUNCH,1,1 PUNCH,2,2 PUNCH,6,6 HOLDER,1,1 HOLDER,2,2,-1.75E-8 HOLDER,6,6 *MONITOR,NODE=200,DOF=2 *CONTACT CONTROLS,FRICTION ONSET=DELAY *PRINT,CONTACT=YES *NODE PRINT,NSET=TOOLS,FREQUENCY=100 COORD,U,RF *EL PRINT,ELSET=ALL,FREQUENCY=500 S,E *NODE FILE,NSET=TOOLS,FREQUENCY=10 U,RF *CONTACT FILE,SLAVE=ASURF,FREQUENCY=10 *CONTACT FILE,SLAVE=CSURF,FREQUENCY=10 *CONTACT FILE,SLAVE=ESURF,FREQUENCY=10 *END STEP *STEP,NLGEOM APPLY PRESCRIBED FORCE ON BLANKHOLDER AND RELEASE DISPLACEMENT *STATIC 1.,1 *BOUNDARY,OP=NEW CENTER,1,1 DIE,1,1 DIE,2,2 DIE,6,6 PUNCH,1,1 PUNCH,2,2 PUNCH,6,6 HOLDER,1,1 HOLDER,6,6 *CLOAD HOLDER,2,-100000 *END STEP *STEP,INC=500,NLGEOM MOVE THE PUNCH DOWN *STATIC 01,1.,1.E-6 *CONTROLS,ANALYSIS=DISCONTINUOUS *BOUNDARY,OP=NEW CENTER,1,1 DIE,1,1 DIE,2,2 DIE,6,6 PUNCH,1,1 PUNCH,2,2,-.06 PUNCH,6,6 GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 98 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC HOLDER,1,1 HOLDER,6,6 *CLOAD HOLDER,2,-100000 *END STEP *STEP,NLGEOM FIX ALL NODES AND REMOVE THE CONTACT SURFACES *STATIC 1.,1.,1.,1 *BOUNDARY,FIXED WRKPC,1,2 *MODEL CHANGE,TYPE=CONTACT PAIR,REMOVE ASURF,BSURF CSURF,DSURF ESURF,FSURF *CLOAD,OP=NEW HOLDER,2,0 *END STEP *STEP,NLGEOM, UNSYMM=NO REPLACE THE BOUNDARY CONDITIONS BY THE REGULAR SET *STATIC 1,1.,1.E-6 *BOUNDARY,OP=NEW 181,2 CENTER,1,1 *END STEP BÀI TOÁN DẬP CĂNG TẤM DÙNG ĐẦU DẬP HÌNH CẦU *HEADING WANG AND BUDIANSKY'S SPHERICAL PUNCH WITH SAX1, 50 ELEMENTS *PREPRINT,ECHO=YES *PART,NAME=BLANK *NODE 1,0.0,0.0 401,.05059,0 501,.05918,0 *NGEN 1,401,10 401,501,10 *ELEMENT,TYPE=SAX1,ELSET=BLANK 1,1,11 *ELGEN,ELSET=BLANK 1,50,10 *ELSET,ELSET=CENTER,GEN 1,10,1 *SHELL SECTION,ELSET=BLANK,MATERIAL=A2024 0.00085, *SURFACE,TYPE=ELEMENT,NAME=TOP BLANK,SPOS *SURFACE,TYPE=ELEMENT,NAME=BOTTOM BLANK,SNEG *END PART *MATERIAL,NAME=A2024 *DENSITY 2680., *ELASTIC GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 99 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC 73.1E9,0.33 *PLASTIC 2.65E+08,0.0000 2.68E+08,0.0045 2.88E+08,0.0065 3.01E+08,0.0082 3.50E+08,0.0182 3.97E+08,0.0352 4.43E+08,0.0633 4.99E+08,0.1185 5.37E+08,0.1736 5.66E+08,0.2288 5.90E+08,0.2839 6.10E+08,0.3391 6.28E+08,0.3943 6.43E+08,0.4494 6.58E+08,0.5054 6.71E+08,0.5597 6.95E+08,0.6749 6.95E+08,0.6755 7.06E+08,0.7300 7.14E+08,0.7800 7.29E+08,0.8696 7.39E+08,0.9300 7.50E+08,1.0100 7.63E+08,1.1000 7.73E+08,1.1800 ** *PART,NAME=PUNCH *NODE,NSET=PUNCH 1000,0.,.051225 1001,0.,0.000425 1031,.0508,.051225 *NGEN,NSET=PUNCH,LINE=C 1001,1031,1,1000 *ELEMENT,TYPE=RAX2,ELSET=PUNCH 1001, 1001,1002 *ELGEN,ELSET=PUNCH 1001, 30,1,1 *NSET,NSET=REF_NODE 1000, *RIGID BODY,ELSET=PUNCH,REF NODE=REF_NODE *END PART *PART,NAME=DIE *NODE,NSET=DIE 2000, 05918,-.006775 2001, 05283,-.030425 2002, 05283,-.006775 2022, 05918,-0.000425 2023, 05930,-0.000425 *NGEN,NSET=DIE,LINE=C 2002,2022,1,2000,,,,0,0,-1 *ELEMENT,TYPE=RAX2,ELSET=DIE 2001,2001,2002 *ELGEN,ELSET=DIE 2001,22,1,1 *NSET,NSET=REF_NODE 2000, GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 100 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC *RIGID BODY,ELSET=DIE,REF NODE=REF_NODE *END PART *ASSEMBLY,NAME=ASSEMBLY-1 *INSTANCE,NAME=BLANK-1,PART=BLANK *NSET,NSET=NOUT 1, *ELSET,ELSET=EOUT 22,23,24,25 *END INSTANCE *INSTANCE,NAME=PUNCH-1,PART=PUNCH ***NSET,NSET=PUNCH *** 1000, *SURFACE,TYPE=ELEMENT,NAME=PUNCH_BOT PUNCH,SNEG *END INSTANCE *INSTANCE,NAME=DIE-1,PART=DIE *SURFACE,TYPE=ELEMENT,NAME=DIE_TOP DIE,SPOS *END INSTANCE *END ASSEMBLY *BOUNDARY ASSEMBLY-1.BLANK-1.1,1,1 ASSEMBLY-1.BLANK-1.1,6,6 ASSEMBLY-1.BLANK-1.501,1,2 ASSEMBLY-1.PUNCH-1.1000,1,1 ASSEMBLY-1.PUNCH-1.1000,1,6 ASSEMBLY-1.DIE-1.2000,1,2 ASSEMBLY-1.DIE-1.2000,6,6 *AMPLITUDE,NAME=LOAD,TIME=TOTAL 0.,0.,1.24E-3,1.,1.57E-3,1.,1.97E-3,0., 3.97E-3,-.25 *RESTART,WRITE,NUM=2,TIMEMARKS=NO *STEP *DYNAMIC,EXPLICIT ,1.24E-3 *BOUNDARY,TYPE=VELOCITY,AMP=LOAD ASSEMBLY-1.PUNCH-1.1000,2,2,-30 *SURFACE INTERACTION,NAME=PUNCH_TOP *FRICTION 0.275, *CONTACT PAIR, INTERACTION=PUNCH_TOP, CPSET=PUNCH_DIE ASSEMBLY-1.PUNCH-1.PUNCH_BOT,ASSEMBLY-1.BLANK-1.TOP ASSEMBLY-1.DIE-1.DIE_TOP,ASSEMBLY-1.BLANK-1.BOTTOM ******* *NSET, NSET=QA_TEST ASSEMBLY-1.BLANK-1.NOUT, *ELSET, ELSET=QA_TEST ASSEMBLY-1.BLANK-1.EOUT, *FILE OUTPUT,NUMBER INTERVAL = *EL FILE, ELSET=QA_TEST PEEQ, *NODE FILE, NSET=QA_TEST U, *ENERGY FILE *OUTPUT, FIELD, TIME MARKS=YES, NUMBER INTER=1 *ELEMENT OUTPUT, GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 101 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC PE, *ELEMENT OUTPUT, ELSET=QA_TEST PEEQ, *NODE OUTPUT, NSET=QA_TEST U, ****** *OUTPUT, HIST, FREQ=999 *ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT *OUTPUT, FIELD, NUMBER INTER=4 *NODE OUTPUT U, *ELEMENT OUTPUT PEEQ, ***OUTPUT,HISTORY,TIME INTERVAL=0 ***NODE OUTPUT,NSET=ASSEMBLY-1.PUNCH-1.PUNCH **U2,RF2 ***NODE OUTPUT,NSET=ASSEMBLY-1.BLANK-1.NOUT **U,V ***ELEMENT OUTPUT,ELSET=ASSEMBLY-1.BLANK-1.EOUT **STH, **MISES,S,LE ***ENERGY OUTPUT **ALLKE,ALLSE,ALLWK,ALLPD,ALLIE,ALLVD,ETOTAL,ALLAE,ALLCD,ALLFD,DT *END STEP *STEP *DYNAMIC,EXPLICIT ,.33E-3 *END STEP *STEP *DYNAMIC,EXPLICIT ,.40E-3 *END STEP *STEP ** ** Unloading step ** *DYNAMIC,EXPLICIT ,2.E-3 *DLOAD,OP=NEW ASSEMBLY-1.BLANK-1.BLANK,VP,0.35E6 *END STEP BÀI TOÁN CÁN TẤM DÀY *HEADING Thick plate rolling: Plane Strain, ABAQUS/Explicit *RESTART,WRITE,NUM=10 *********************************************** *NODE ** Bar 1, 0., 401, 0., 0.020 47, -00.092, 447, -00.092, 0.020 ** *NGEN,NSET=BOTTOM 1,47,1 GVHD: TS VŨ CÔNG HÒA 102 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC *NGEN,NSET=TOP 401,447,1 ** *NFILL,NSET=BAR BOTTOM,TOP,8,50 ** Roller, Radius = 170 m *NODE 10000, 0.0409 , 0.185 ** Nodes forming roll 10001 , -.129100, 0.185000 10180 , 0.040900, 0.015000 ** *NGEN,NSET=ROLL,LINE=C 10001,10180,1,10000 *********************************************** ***** Bar ** *ELEMENT,TYPE=CPE4R,ELSET=METAL 1,1,51,52,2 *ELGEN,ELSET=METAL 1,8,50,50,46,1,1 ** *ELSET,ELSET=TOP,GEN 351,396,1 *ELSET,ELSET=BACK,GEN 46,396,50 ** *SOLID SECTION,ELSET=METAL,MAT=C15 1., ** *MATERIAL,NAME=A2024 *ELASTIC 73.1E9,.33 *PLASTIC 2.65E+08,0.0000 2.68E+08,0.0045 2.88E+08,0.0065 3.01E+08,0.0082 3.50E+08,0.0182 3.97E+08,0.0352 4.43E+08,0.0633 4.99E+08,0.1185 5.37E+08,0.1736 5.66E+08,0.2288 5.90E+08,0.2839 6.10E+08,0.3391 6.28E+08,0.3943 6.43E+08,0.4494 6.58E+08,0.5054 6.71E+08,0.5597 6.95E+08,0.6749 6.95E+08,0.6755 7.06E+08,0.7300 7.14E+08,0.7800 7.29E+08,0.8696 7.39E+08,0.9300 7.50E+08,1.0100 7.63E+08,1.1000 GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 103 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC 7.73E+08,1.1800 *DENSITY 2780, *********************************************** **** Roll *ELEMENT,TYPE=R2D2,ELSET=ROLLER 10001,10001,10002 *ELGEN,ELSET=ROLLER 10001,179,1,1 ** *INITIAL CONDITIONS,TYPE=VELOCITY BAR,1,1.0367 ***************** Step *SURFACE,TYPE=ELEMENT, NAME=SURF1 TOP,S2 *SURFACE,TYPE=ELEMENT, NAME=SURF3 ROLLER,SNEG *RIGID BODY,ELSET=ROLLER,REF NODE=10000 *STEP *DYNAMIC,EXPLICIT ,0.089286 ** *FIXED MASS SCALING,FACTOR=2758.5,ELSET=METAL *BOUNDARY BOTTOM,2,2 10000,1,2 ** *BOUNDARY,TYPE=VELOCITY 10000,6,6,6.2832 ** *SURFACE INTERACTION,NAME=FRICT *FRICTION 0.3, *CONTACT PAIR,INTERACTION=FRICT SURF1,SURF3 ** *FILE OUTPUT,TIMEMARKS=YES,NUM=1 *EL FILE, ELSET=QA_TEST PEEQ, *NODE FILE, NSET=QA_TEST U, *ENERGY FILE ***** *ELSET, ELSET=QA_TEST TOP, *NSET, NSET=QA_TEST TOP, *OUTPUT, FIELD, TIME MARKS=YES, NUMBER INTERVAL=1 *ELEMENT OUTPUT, ELSET=QA_TEST PEEQ, *NODE OUTPUT, NSET=QA_TEST U, *OUTPUT, HIST, FREQ=9999 *ENERGY OUTPUT, VAR=PRESELECT **** *OUTPUT, FIELD, TIME MARKS=YES, NUMBER INTERVAL=1 GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 104 HVTH: MAI ANH TÀI PHỤ LỤC *ELEMENT OUTPUT PEEQ, *NODE OUTPUT U, ****** *END STEP ********************************************** GVHD: TS VŨ CƠNG HỊA 105 HVTH: MAI ANH TÀI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHIà VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo - TĨM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: MAI ANH TÀI Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/05/1981 Nơi sinh: Thanh Hoá Điện thoại: 0933861079 Địa liên lạc: 62/417E6 Phan Huy Ích, F12, Q Gị Vấp, Tp Hồ Chí Minh I Q trình đào tạo Năm Nơi đào tạo 1997-2000 Học sinh trường PTTH Bình Long, Bình Phước 200- 2005 Sinh viên Trường Đại học Bách khoa Tp HCM 2007 - 2010 Học viên cao học Trường Đại học Bách khoa Tp HCM II Quá trình công tác Năm Nơi công tác 01/2005 – 07/2005 Cadian Company 07/2005 đến Chuyên viên Kiểm tra không phá huỷ, Công ty Kỹ Thuật Máy bay, ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA MAI ANH TÀI DỰ ĐOÁN SỰ HÌNH THÀNH VẾT NỨT DẺO TRONG CÁC QUÁ TRÌNH GIA CÔNG KIM LOẠI Chuyên ngành : CƠ KỸ THUẬT... nghệ gia cơng áp lực tạo hình kim loại đóng vai trị quan trọng công nghiệp đại Gia công kim loại biến dạng dẻo loại hình gia công làm tăng độ bền vật liệu, tiết kiệm vật liệu, có khả tạo hình. .. 1.4: Sự đứt đoạn 1.3 Các hình dạng vết nứt Hình 1.5 biểu diễn ba loại hình vết nứt tùy theo trạng thái ứng suất Hình 1.5: Các dạng vết nứt Một số yếu tố nhiệt độ suất biến dạng làm vật liệu dẻo