CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU Q TRÌNH TƠI THÉP TRONG DUNG DỊCH POLYME BẰNG MÔ PHỎNG SỐ
3.2.4. Các tính chất cơ học của vậtliệu
3.2.4.1. Mơ hình vật liệu cho các tương tác cơ học
Có một số mơ hình cấu thành có sẵn, chẳng hạn như mơ hình đàn hồi - dẻo, đàn hồi - nhớt - dẻo và mơ hình nhớt - dẻo. Trong đó mơ hình đàn hồi - dẻo thường được sử dụng cho mục đích tơi. Hàm số giới hạn chảy, quy tắc hóa bền do biến dạng và quy tắc dịng chảy của mơ hình vật liệu đàn hồi - dẻo phải được xác định để dự đoán ứng xử (hành vi) của vật liệu.
Hàm giới hạn chảy của vật liệu xác định ranh giới giữa ứng xử đàn hồi hoàn toàn và ứng xử đàn hồi - dẻo. Hai tiêu chí quan hệ Tresca (3.17) và von Mises (3.18) thường được sử dụng như các hàm giới hạn chảy của vật liệu và được đưa ra tương ứng như sau:
(3.17)
(3.18) trong đó, max là ứng suất cắt (ứng suất tiếp) cực đại, y là giới hạn chảy và 1, 2, 3 là các ứng suất chính theo 3 phương chính.
Quy tắc hóa bền do biến dạng liên quan đến tương tác giữa biến dạng dẻo hiệu quả và giới hạn chảy của vật liệu. Phương trình hóa bền biến dạng (3.19) [97] có thể được sử dụng để mơ tả mức độ hóa bền biến dạng so với biến dạng dẻo của vật liệu:
(3.19) ở đây, K là hằng số hóa bền, T là biến dạng tổng và n là số mũ biến cứng.
Khái niệm hóa bền đẳng hướng và động học biến cứng có thể và thường được sử dụng để thể hiện hành vi tăng bền của vật liệu.
3.2.4.2. Các thành phần biến dạng
Tổng biến dạng được tạo ra trong quá trình xử lý nhiệt nói chung, q trình tơi nói riêng có thể được xác định bởi các thành phần biến dạng riêng lẻ khác nhau như mô tả trong công thức (3.20) dưới đây [98];
(3.20)
Ở đây, el là biến dạng đàn hồi, pl là biến dạng dẻo, th biến dạng nhiệt, tr biến dạng do chuyển pha và tp là biến dạng dẻo khi chuyển biến pha.
Bài tốn mơ phỏng số q trình tơi thép thực chất là giải các hệ phương trình từ (3.1) đến (3.20) ở trên trong không gian giới hạn bởi các PTHH với các điều kiện biên, điều kiện đầu xác định được mô tả chi tiết trong mục 3.3 dưới đây.