teorie/Součinitel plastické anizotropie

Tahová zkouška oceli pro stanovení součinitele plast. anizotropie

Trhací stroj pro vysokopevnostní oceli

Tenké materiály, jako je vysokopevnostní ocel, si získaly pozornost pro možnosti zlepšení využití paliva při snížení hmotnosti vozidla zejména v dopravním průmyslu. Vysokopevnostní ocel je však náchylná k vadám vznikajícím po lisování, což představuje značnou výzvu z hlediska času a nákladů na výrobu lisovacích forem. Nedávné pokroky v analytických technikách Computer Aided Engineering (CAE) a výpočetní rychlosti počítačů zlepšily vysoce přesnou simulaci lisování pro vysokopevnostní ocel. To umožňuje predikci ideálního tvaru lisovaných výrobků, což vede k podstatnému snížení doby vývoje a nákladů na lisovací formy.

Tento článek představuje případovou studii stanovení hodnoty 𝑟 v souladu s automatickou metodou dle ISO 10113 pomocí zkušebního stroje AGX-V2 a extenzometrů pro měření součinitele plastické anizotropie r..

Průtahoměry pro stanovení součinitele plastické anizotropie

V této instalaci byl použit trhací stroj Shimadzu Autograph AGX-V2, přesný univerzální zkušební stroj a extenzometr pro měření součinitele plastické anizotropie 𝑟.

Tvar zkušebního vzorku a měřená délka odpovídají normě ISO 6892-1:2019, příloha B. Kromě toho musí být rovnoběžná délka rovna nebo větší než 𝐿0 +2𝑏0, kde 𝐿0 je počáteční měřená délka a 𝑏0 je počáteční měřená šířka vzorku.

Rychlost zkoušky odpovídala normě ISO 6892-1, která je standardem pro zkoušení kovů v tahu. Na úvod bylo provedeno celkem pět testů pro každý ze tří typů zkušebních kusů získaných v různých orientacích (0, 45 a 90 stupňů) vzhledem ke směru válcování.

Součinitel plastické anizotropie

Zkušební stroj Shimadzu Autograph AGX-V2 a extenzometr pro měření součinitele plastické anizotropie 𝑟 umožňují stanovení součinitele plastické anizotropie 𝑟 v souladu s ISO 10113:2020. 

Tento článek představuje demonstraci reprodukovatelnosti automatické metody, která využívá šířkové a délkové extenzometry. TRAPEZIUMX-V pokrývá všechny tři metody stanovení, manuální metodu, poloautomatickou metodu a automatickou metodu. 

Dále je možné porovnávat každou vypočítanou hodnotu součinitele plastické anizotropie 𝑟 a provádět následné statistické zpracování jako je průměrování a výpočet směrodatné odchylky. 

Videoextenzometr pro měření Součinitele plastické anizotropie

Alternativní možností jak měřit vzorek a získat hodnotu součinitele plastické anizotropie je použití videoextenzometru např. videoextenzometr TRViewX od Shimadzu. Videoextenzometr umožňuje bezkontaktní měření, poskytuje více informací (např. měření příčné deformace (kontrakce) ve více bodech), ale lze i pořizovat záznam celé zkoušky.

Videoextenzometr se používá z toho důvodu, že součinitel plastické anizotropie 𝑟 je definován jako poměr skutečné plastické šířkové deformace ke skutečné plastické tloušťkové deformaci ve zkušebním vzorku vystaveném jednoosému namáhání v tahu, ale kvůli inherentním potížím s přesným měřením tloušťkového přetvoření se součinitel 𝑟 vypočítá ze skutečné plastické deformace ve směru šířky a skutečné plastické deformace ve směru tahu.