Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 123 trang nguyenduy 17/04/2025 70
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang
 giá trị tới hạn. Đây là một quá trình liên tục, khó xác định chính 
xác mật độ khuyết tật xuất hiện trong vật liệu. Vì vậy, để nghiên cứu về phá hủy vật liệu phải 
nghiên cứu quá trình biến dạng của vật liệu. Mô hình ứng xử dẻo của J - C được biểu diễn là một 
hàm số của biến dạng, tốc độ biến dạng và nhiệt độ: 
σ̅ = [A + B(ε̅)n]. [1 + Cln (
ε̇
ε̇0
)] . [1 − (T∗)m]; T∗ =
T−Troom
Tmelt−Troom
 (2.23) 
trong đó: A –ứng suất chảy của vật liệu, B –hệ số hóa bền, C – hệ số ảnh hưởng của tốc độ biến 
dạng, n –hệ số ảnh hưởng của mức độ biến dạng, m –hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ, Tmelt là nhiệt 
độ chảy của kim loại, Troom là nhiệt độ phòng, ε̅ là mức độ biến dạng, ε̇ là tốc độ biến dạng, ε̇0 
là tốc độ biến dạng tham chiếu. 
35 
Nhiệt độ tăng lên trong quá trình gia công là do nhiệt phát sinh khi vật liệu bị biến dạng dẻo. 
Năng lượng tiêu hao trong quá trình biến dạng được tính theo công thức sau: 
w = ∫ σ ̅dε̅
ε̅
0
(2.24) 
 Năng lượng tiêu hao bị tích tụ một lượng nhỏ, ban đầu khoảng 5%, sau đó giảm xuống 1-
2% khi mức độ biến dạng của vật liệu lớn. Giả sử, quá trình biến dạng là đoạn nhiệt không truyền 
nhiệt ra môi trường xung quanh thì nhiệt độ sẽ tăng lên trong quá trình biến dạng được tính theo 
công thức sau: 
 ∆T =
α∫σ ̅dε̅
ρC
=
ασ̅a.ε̅
ρC
(2.25) 
σ̅a giá trị trung bình của ứng suất khi mức độ biến dạng tăng từ 0 đến ε, ρ là mật độ, C hệ 
số truyền nhiệt, năng lượng lưu trữ dưới dạng nhiệt. 
Ở nhiệt độ cao, độ bền của hầu hết các kim loại giảm rất nhanh, ứng suất chảy của kim loại 
giảm. Điều này có thể thấy rõ khi xây dựng đồ thị quan hệ giữa ứng suất và tốc độ biến dạng ở 
các nhiệt độ khác nhau. Khi tạo hình ở trạng thái nóng, nhiệt độ tạo hình lớn hơn nhiệt độ kết 
tinh lại của vật liệu. Trong điều kiện đoạn nhiệt, ở tốc độ biến dạng lớn, công biến dạng dẻo bên 
trong vật liệu một phần biến đổi thành nhiệt. 
2.4. Phân tích và lựa chọn mô hình 
 Mô hình phá hủy là công cụ để dự báo khả năng biến dạng của vật liệu tronng quá trình gia 
công. Một mô hình phá hủy chính xác là mô hình phải tính đến tác động của các yếu tố: lịch sử 
biến dạng, chỉ số trạng thái ứng suất, lưu biến của vật liệu, nhiệt độ và sự nhạy cảm của tốc độ 
biến dạngNgày nay, các mô hình vật liệu đã được xây dựng thành thư viện các mô hình ứng 
dụng trong các phần mềm mô phỏng. Lựa chọn mô hình phá hủy phù hợp với điều kiện cụ thể 
của mỗi bài toán là một vấn đề cần xem xét ở nhiều khía cạnh. Nếu lựa chọn mô hình đơn giản, 
ít biến thì khả năng nhận dạng dễ, nhưng độ chính xác thấp. Ngược lại, nếu lựa chọn mô hình 
phức tạp nhiều biến cho độ chính xác của mô hình cao, nhưng quá trình nhận dạng khó khăn, 
phức tạp dẫn đến sai số của quá trình nhận dạng lớn. Điều này làm giảm độ chính xác của mô 
hình. Vì vậy, phải cân nhắc kỹ giữa hai yếu tố này để tìm phương án tối ưu. Kinh nghiệm và nghệ 
thuật của người làm mô hình quyết định phương án nào được lựa chọn để quá trình nhận dạng 
mô hình không phức tạp mà vẫn đảm bảo kết quả nhận dạng đúng, từ đó khẳng định được tính 
hợp lý của mô hình lựa chọn. 
 Trong các mô hình đã trình bày ở trên, mỗi mô hình đều có những ưu, nhược điểm và phạm 
vi ứng dụng riêng. Với bài toán nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong CNCNN, mô hình thuộc 
36 
tính và mô hình phá hủy Johnson – Cook là phù hợp hơn cả. Mô hình J-C mô tả ảnh hưởng của 
các thông số: mức độ biến dạng, tốc độ biến dạng và nhiệt độ đến quá trình. Đây là những thông 
số quan trọng tác động đến vật liệu trong QTCNN-một bài toán biến dạng lớn, nhiệt độ cao. 
 Phá hủy tâm phôi trong quá trình cán nêm ngang phụ thuộc chủ yếu vào chỉ số trạng thái 
ứng suất. Điều này đã được nhiều tác giả nghiên cứu có cùng kết luận [33, 38, 41, 44], trong mô 
hình phá hủy JC, thông số này quyết định gần như hoàn toàn giá trị của biến dạng tại thời điểm 
phá hủy vật liệu. Bên cạnh đó, chi tiết được sản xuất bằng công nghệ cán nêm ngang được thực 
hiện ở nhiệt độ cao, tốc độ và mức độ biến dạng lớn, ảnh hưởng của những thông số này được 
Johnson – Cook thể hiện trong mô hình của mình. Trong điều kiện thí nghiệm, thiết bị phục vụ 
nghiên cứu tại Việt Nam, mô hình J-C có thể nhận dạng được. Đây là mô hình được sử dụng rộng 
rãi trong các phần mềm thương mại có chứa mô đun về phá hủy vật liệu. Qua nghiên cứu, bằng 
mô phỏng để so sánh với các mô hình khác [17] khẳng định mô hình Johnson - Cook chính xác 
và phù hợp nhất với các bài toán biến dạng lớn, nhệt độ cao. 
2.5. Kết luận 
 Cơ chế phá hủy dẻo là quá trình phát triển của khuyết tật qua nhiều giai đoạn: xuất hiện lỗ 
xốp, tăng mật độ và kích thước các lỗ xốp, sau đó các lỗ xốp sát nhập tạo nên các vết lỗ xốp vĩ 
mô và gây nên phá hủy vật liệu. Quá trình này phụ thuộc vào trạng thái ứng suất và trạng thái 
biến dạng của vật liệu. 
 Ứng xử cơ học vật liệu đã được nghiên cứu trong nhiều năm trở lại đây, các mô hình được 
thiết lập trên cơ sở cơ học môi trường liên tục và quan sát hiện tượng. Những mô hình mới được 
thiết lập đã mô tả được hầu hết các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình tạo hình vật liệu. Đối 
với quá trình tạo hình, mô hình đầy đủ là một hàm số phụ thuộc vào mức độ biến dạng, tốc độ 
biến dạng, nhiệt độ và thời gian tạo hình ( =  (, ε̇, T, t)). 
 Đối với bài toán cán nêm ngang - bài toán biến dạng lớn, nhiệt độ cao mô hình thuộc tính 
Johnson-Cook đã được lựa chọn để nghiên cứu trong giai đoạn vật liệu biến dạng đàn-dẻo. Đối 
với ứng xử hư hại và phá hủy, cần thiết sử dụng mô hình phá huỷ vật liệu để nghiên cứu. Mô 
hình phá hủy Johnson- Cook được lựa chọn với lý do: độ chính xác cao, đồng bộ với mô hình 
thuộc tính của tác giả, có thể nhận dạng được trong điều kiện thiết bị hiện có, được lập trình trong 
các phần mềm mô phỏng số. 
 Sự kết hợp hai mô hình này mô tả được toàn bộ các thông số ảnh hưởng đến quá trình biến 
dạng đàn-dẻo, hình thành, phát triển và hợp nhất của khuyết tật dẫn đến phá hủy vật liệu. Các 
yếu tố cần khảo sát là trạng thái ứng suất, trạng thái biến dạng, tốc độ biến dạng và nhiệt độ đều 
được xét đến trong cả hai mô hình trên. 
37 
CHƯƠNG 3 NHẬN DẠNG MÔ HÌNH JOHNSON-COOK 
 Khi một mô hình biểu diễn dưới một phương trình toán và một tập hợp các số liệu thực 
nghiệm phản ánh ảnh hưởng của tất cả các biến trong mô hình, có thể xác định được trị số của 
các ẩn số sao cho mô hình có thể mô tả trung thực nhất các kết quả thực nghiệm. Quá trình này 
được gọi là nhận dạng mô hình. Một mô hình chỉ có thể được nhận dạng tốt nếu có một số lượng 
kết quả thực nghiệm đầy đủ với khoảng biến thiên đủ rộng của các biến. Trong trường hợp ngược 
lại, một vài biến có thể cho kết quả không xác thực [1]. Như đã phân tích ở chương 2, mô hình 
Johnson- Cook được nhận dạng cho ứng xử của vật liệu ở nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ kết tinh lại 
được thực hiện trong chương này. 
3.1. Phương pháp nhận dạng mô hình Johnson – Cook 
3.1.1. Phương pháp nhận dạng mô hình thuộc tính 
 Trạng thái đàn dẻo của vật liệu có thể mô tả được bằng mô hình thuộc tính vật liệu Johnson 
– Cook [33], nó phản ánh sự thay đổi của ứng suất tương đương phụ thuộc vào mức độ biến dạng, 
tốc độ biến dạng và nhiệt độ. Đây là mô hình phù hợp để mô tả ứng xử của vật liệu chịu biến 
dạng lớn và tốc độ biến dạng cao. Trong mô hình, A là các hệ số phụ thuộc vào thành phần hóa 
học và cấu trúc ban đầu của vật liệu, B là hệ số ảnh hưởng của hóa bền vật liệu, n là hệ số ảnh 
hưởng của mức độ biến dạng, C hệ số nhạy cảm với tốc độ biến dạng, m số mũ hóa mềm nhiệt 
hay hệ số nhạy cảm với nhiệt độ. Các hệ số được nhận dạng bằng các phương pháp thử kéo và 
thử xoắn. Phương trình tổng quát của mô hình (3.1): 
σ̅ = [A + B(ε̅)n]. [1 + C. ln (
ε̇
ε̇0
)] . [1 − (T∗)m]; T∗ =
T−Tr
Tmelt−Tr
 (3.1) 
trong đó: A, B, C, n, m là các hệ số cần nhận dạng, Tmelt là nhiệt độ chảy của kim loại, Tr là nhiệt 
độ tham chiếu, ε̅ là mức độ biến dạng tương đương, ε̇ là tốc độ biến dạng, ε̇0 là tốc độ biến dạng 
tham chiếu. 
 Mô hình được nhận dạng bằng các thí nghiệm đặc trưng ở nhiệt độ môi trường và nhiệt độ 
lớn hơn nhiệt độ kết tinh lại của vật liệu. Trên cơ sở số liệu thực nghiệm, mô hình Johnson - 
Cook được nhận dạng theo nguyên tắc đưa phương trình chung (3.1) về các phương trình riêng 
dựa vào các điều kiện thí nghiệm khác nhau. Với mỗi điều kiện thí nghiệm, phương trình tổng 
quát (3.1) trở thành các phương trình riêng, mỗi phương trình tính đến ảnh hưởng của một thông 
số: mức độ biến dạng, tốc độ biến dạng và nhiệt độ. 
 Xác định tham số A, B, n. 
 Thí nghiệm kéo ở trạng thái tĩnh tại nhiệt độ phòng, với tốc độ biến dạng bằng tốc độ biến 
dạng tham chiếu, khi đó T* = 0 và ln (ε*) = 0 vì ε* =1, phương trình (3.1) trở thành: 
σ̅ = A + B(ε̅)n 
 Xây dựng đường cong ứng suất –biến dạng từ số liệu thực nghiệm, trên đường cong này 
hệ số A là giới hạn chảy của vật liệu. 
38 
 Sau đó thực hiện quy hoạch đường cong σ̅ − A = B. (ε̅p)
n
 với ε̅p là biến dạng dẻo tương 
đương bằng phương pháp bình phương cực tiểu xác định được hệ số B và n. 
 Nhận dạng hệ số C 
 Thực hiện thí nghiệm tại các tốc độ biến dạng khác nhau ε1̇, ε2̇, ε3̇ tại cùng nhiệt độ T1, T2 
và T3. Ký hiệu các thí nghiệm theo quy tắc chỉ số trên đứng trước là nhiệt độ, chỉ số trên đứng 
sau là tốc độ biến dạng. 
Tại nhiệt độ T1 với các tốc độ biến dạng khác nhau phương trình (3.1) trở thành: 
𝜎(11) = [A + B(𝜀)̅n]. [1 + Cln (
ε̇1
ε̇0
)] . [1 − (𝑇1
∗)m] 
(3.2) 
𝜎(12) = [A + B(𝜀)̅n]. [1 + Cln (
ε̇2
ε̇0
)] . [1 − (𝑇1
∗)m] 
(3.3) 
𝜎(13) = [A + B(𝜀)̅n]. [1 + Cln (
ε̇3
ε̇0
)] . [1 − (𝑇1
∗)m] 
(3.4) 
Lấy phương trình (3.2) chia cho phương trình (3.3) được phương trình (3.5). 
σ̅(11)
σ̅(12)
=
[1 + Cln (
ε̇1
ε̇0
)]
[1 + Cln (
ε̇2
ε̇0
)]
→ C(11) = 
σ̅(12) − σ̅(11)
σ̅(11)ln (
ε̇2
ε̇0
) − σ̅(12)ln (
ε̇1
ε̇0
)
 (3.5) 
Lấy phương trình (3.3) chia cho phương trình (3.4) được phương trình (3.6) 
σ̅(12)
σ̅(13)
=
[1 + Cln (
ε̇1
ε̇0
)]
[1 + Cl (
ε̇2
ε̇0
)]
→ C(12) = 
σ̅(13) − σ̅(12)
σ̅(12)ln (
ε̇3
ε̇0
) − σ̅(13)ln (
ε̇2
ε̇0
)
(3.6) 
Lấy phương trình (3.2) chia cho phương trình (3.4) được phương trình (3.7) 
σ̅(11)
σ̅(13)
=
[1 + Cln (
ε̇1
ε̇0
)]
[1 + Cl (
ε̇3
ε̇0
)]
→ C(13) = 
σ̅(13) − σ̅(11)
σ̅(11)ln (
ε̇3
ε̇0
) − σ̅(13)ln (
ε̇1
ε̇0
)
(3.7) 
Tương tự, với nhiệt độ T2 và T3, tính được 9 thành phần C (ij) bảng 3.1. 
39 
Bảng 3.1. Giá trị hệ số C phụ thuộc vào tốc độ biến dạng 
Tốc độ biến dạng Nhiệt độ 
T1 0C T2 0C T3 0C 
�̇�𝟏s
-1 C(11) C(12) C(13) 
�̇�𝟐s
-1 C(21) C(22) C(23) 
�̇�𝟑s
-1 C(31) C(32) C(33) 
 Giá trị của hằng số ảnh hưởng của tốc độ biến dạng tại nhiệt độ bằng trung bình cộng của 
tất cả các C (ij) tính được C =
∑Cij 
9
. 
 Để nhận dạng hệ số này, nhiều công trình trên thế giới [18, 24, 33, 35] đã tiến hành thí 
nghiệm tại nhiệt độ phòng với các tốc độ biến dạng rất lớn cỡ 106 s-1, với các thiết bị truyền sóng. 
Với tốc độ biến dạng lớn như vậy, điều kiện thiết bị tại Việt Nam không thể thực hiện được. Vì 
vậy, thủ thuật nhận dạng hệ số C bằng phương pháp lập tỉ số giữa các điều kiện thí nghiệm khác 
nhau là một phương pháp mới, cho phép xác định được hệ số này một cách đơn giản, chính xác 
mà không cần các thiết bị phức tạp, hiện đại. Bên cạnh đó, phương pháp nhận dạng này cho thấy: 
nhiệt độ tham chiếu khi thực hiện thí nghiệm không còn nhiều ý nghĩa hay nói cách khác phương 
pháp nhận dạng này không phụ thuộc vào nhiệt độ tham chiếu. 
 Xác định hệ số m 
 Thực hiện các thí nghiệm tại các nhiệt độ cao khác nhau với cùng một tốc độ biến dạng, 
phương trình (3.1) được viết đầy đủ các hệ số, với A, B, n và C đã xác định: 
σ̅ = [A + B(𝜀)̅n]. [1 + Cln (
𝜀̇
ε̇0
)] . [1 − (T∗)m] 
Đặt: P = [A + B(𝜀)̅n]. [1 + Cln (
�̇�
ε̇0
)] 
(3.1) Phương trình (3.1) trở thành: 
σ̅ = P. [1 − (T∗)m] 
 σ̅
P
= [1 − (T∗)m] 1 −
 σ̅
P
= (T∗)m (3.8) 
Logarit hai vế của phương trình (3.8): 
 ln (1 −
 σ̅
P
) = m. ln(𝑇∗) (3.9) 
 Đặt : Y = ln(𝟏 −
�̅�
𝐏
) 𝐯à X= ln(T*) 
Có phương trình: Y = m.X (3.10) 
Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ m chính là hệ số góc của phương trình trên (Y = m.X) 
3.1.2. Phương pháp nhận dạng mô hình phá hủy Johnson - Cook 
 Johnson – Cook xây dựng mô hình phá hủy vật liệu trên cơ sở cơ học môi trường liên tục 
và cơ học phá hủy, thông số phá hủy được xây dựng theo công thức (2.7): 
40 
 D = ∫
dεp
εf (
σm
σeq
, ε̇p, T)
εc
0
 Phá hủy vật liệu xảy ra khi D 1. Trong đó, 𝜀 f̅ biến dạng tương đương tại thời điểm vật 
liệu phá hủy, được biểu diễn theo công thức (2.8): 
𝜀�̅� = [D1 + D2exp(D3σ
∗)]. [1 + D4ln
ε̇
ε̇0
] . [1 + D5. T
∗] 
ε̅f là biến dạng tương đương tại thời điểm vật liệu bị phá hủy. Biến dạng này phụ thuộc vào tốc 
độ biến dạng và nhiệt độ và chỉ số trạng thái ứng suất (σ∗ =
σH
σeq
, H -ứng suất thủy tĩnh, σeq - 
ứng suất tương đương Von – Mises) ε̇, ε̇0 -tốc độ biến dạng và tốc độ biến dạng tham chiếu, T* 
- tỉ số nhiệt độ, D1, D2 D3, D4, và D5 là các hệ số cần xác định. 
 Nhận dạng các hệ số D1, D2, D3 
 Với ý nghĩa vật lý của các hệ số: D1 tính đến ảnh hưởng của sự hình thành lỗ trống và vết 
nứt bên trong vật liệu trong quá trình tạo hình, D2 tính đến khả năng phát triển các lỗ trống và 
vết nứt, D3 tính đến khả năng hợp nhất các lỗ trống và vết nứt tạo thành những lỗ trống lớn hơn. 
Cả ba giai đoạn xảy ra nối tiếp nhau là cơ sở quá trình phá hủy vật liệu. 
 Chỉ số trạng thái ứng suất σ* là thông số ảnh hưởng lớn nhất, quyết định nhất đến sự hình 
thành và phát triển lỗ trống bên trong vật liệu. Vì vậy, để xác định ba hệ D1, D2, và D3, các thí 
nghiệm xác định σ* được thực hiện. Đối với các thí nghiệm đặc trưng kéo, nén, xoắn mẫu thông 
thường không thể xác định giá trị của σ*. Brigdman [17] đã chứng minh giá trị của của chỉ số 
trạng thái ứng suất có thể xác định được thông qua thí nghiệm thử phá hủy với các mẫu có bán 
kính R. Áp dụng kết quả nghiên cứu này, tiến hành thí nghiệm thử phá hủy với các mẫu tạo R 
khác nhau tại điều kiện thí nghiệm tĩnh và nhiệt độ môi trường. Khi đó, ngoặc vuông thứ 2 và 
ngoặc vuông thứ 3 phương trình (2.8) bằng 1, và phương trình trở thành: 
ε̅f = [D1 + D2exp(D3σ
∗)] (3.11) 
 Các mẫu thí nghiệm thu được sử dụng để tính giá trị của chỉ số trạng thái ứng suất và biến 
dạng tương đương tại thời điểm mẫu thử bị phá hủy. Giá trị hai thông này được sử dụng để xây 
dựng đường cong giữa chúng. Trên đồ thị đó, các hệ số D1, D2 D3 được xác định bằng phần mềm 
Matlab. 
 Nhận dạng hệ số D4 
 Các thí nghiệm xoắn với các tốc độ biến dạng khác nhau ε1̇, ε2̇, ε3̇ tại cùng nhiệt độ T1, T2 
và T3. Ký hiệu các thí nghiệm theo quy tắc chỉ số trên đứng trước là nhiệt độ, chỉ số trên đứng 
sau là tốc độ biến dạng. Thí nghiệm xoắn được thực hiện với tốc độ biến dạng ε̇1, ε̇2, ε̇3 tại nhiệt 
độ T1 phương trình (2.8) trở thành: 
41 
ε̅f
(11) = [D1 + D2] [1 + D4ln
ε̇1
ε̇0
] . [1 + D5. T1
∗] 
(3.12) 
ε̅f
(12) = [D1 + D2] [1 + D4ln
ε̇2
ε̇0
] . [1 + D5. T1
∗] 
(3.13) 
ε̅f
(13) = [D1 + D2] [1 + D4ln
ε̇3
ε̇0
] . [1 + D5. T1
∗] 
(3.14) 
Chia phương trình (3.12) cho phương trình (3.13): 
ε̅f
(11)
ε̅f
(12)
=
[1 + D4ln (
ε̇1
ε̇0
)]
[1 + D4ln (
ε̇2
ε̇0
)]
→ D4
(11)
=
ε̅f
(11) − ε̅f
(12)
ε̅f
(12). ln (
ε̇1
ε̇0
) − ε̅f
(11). ln (
ε̇2
ε̇0
)
(3.15) 
Chia phương trình (3.13) cho phương trình (3.14): 
D4
(12)
=
ε̅f
(12) − ε̅f
(13)
ε̅f
(13). ln (
ε̇2
ε̇0
) − ε̅f
(12). ln (
ε̇3
ε̇0
)
(3.16) 
Chia phương trình (3.12) cho phương trình (3.14): 
 D4
(13)
=
ε̅f
(11)
−ε̅f
(13)
ε̅f
(13)
.ln(
ε̇3
ε̇0
)−ε̅f
(11)
.ln(
ε̇1
ε̇0
)
(3.17) 
 Tương tự như vậy với các tốc độ biến dạng khác nhau ở nhiệt độ cùng T2, T3, giá trị của 
D4
(ij)
 được xác định bảng 3.2. 
Bảng 3.2. Giá trị hệ số D4 phụ thuộc vào tốc độ biến dạng 
Tốc độ biến 
dạng 
Nhiệt độ 
T1 0C T2 0C T3 0C 
�̇�𝟏s
-1 D4
(11) D4
(12) D4
(13) 
�̇�𝟐s
-1 D4
(21) D4
(22) D4
(23) 
�̇�𝟑s
-1 D4
(31) D4
(32) D4
(33) 
 Giá trị của hằng số ảnh hưởng của tốc độ biến dạng tại nhiệt độ bằng trung bình cộng của 
tất cả D (ij) tính được gọi là: 𝐷4 =
∑D4
ij 
9
. 
 Hệ số D4 được xác định tương tự như hệ số C trong mô hình thuộc tính J-C, phương pháp 
lập tỉ số cho kết quả chính xác và giá trị của các hệ số dao động trong một khoảng nhỏ. Vì vậy, 
việc lấy giá trị của hệ số D4 bằng trung bình cộng của chính giá trị tìm được là hoàn toàn chấp 
nhận được. 
 Nhận dạng hệ số D5 
 Khi đã xác định được các hệ số D1, D2, D3 và D4 của phương trình (2.8), tiến hành nhận 
dạng hệ số D5 bằng việc thực hiện các thí nghiệm xoắn (σ*= 0) tại các nhiệt độ khác nhau với 
cùng một tốc độ biến dạng, phương trình mô hình phá hủy: 
42 
ε̅f = [D1 + D2] [1 + D4ln
ε̇p
ε̇0
] . [1 + D5. T1
∗] 
Nếu đặt Q = [D1 + D2] [1 + D4ln
ε̇p
ε̇0
] 
𝑇𝑎 𝑐ó: 
εf
Q
= [1 + D5. T
∗] (1 −
εf
Q
) = D5. T
∗ (3.18) 
 Thay thế : Z =(1 −
εf
Q
), D5 là hệ số góc của phương trình Z = D5T*, từ phương trình (3.18) 
có thể xác định được hệ số D5. 
3.2. Thí nghiệm nhận dạng 
 Độ chính xác của kết quả nhận dạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó phải kể đến các 
thông số liên quan đến vật liệu (chất lượng phôi ban đầu), kích thước mẫu thử (dung sai kích 
thước và dung sai hình dạng mẫu thử), thiết bị thử (độ chính xác của thiết bị đo), cách tiến hành 
thử (phương pháp kẹp mẫu, đặt lực tác dụng) và phương pháp tính toán các đặc tính cơ học vật 
liệu. 
 Thí nghiệm kéo [3]. 
 Với thí nghiệm kéo đơn, ứng suất trong mẫu là ứng suất pháp chính duy nhất và biến dạng 
là ba chiều được biểu diễn bằng ten xơ ứng suất và ten xơ biến dạng sau: 
σ = (
σ 0 0
0 0 0
0 0 0
) và ε = (
ε 0 0
0 −∗ 0
0 0 −∗
) 
 Với các thí nghiệm kéo thực hiện ở tốc độ biến dạng thấp, có hai loại thiết bị thí nghiệm 
được sử dụng để thực hiện. Máy thử kéo điều khiển quá trình ké

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_co_che_pha_huy_phoi_trong_qua_trinh_can_n.pdf
  • pdfTHONG TIN-T. VIET-D.T.H.HUE.pdf
  • pdfTHONG TIN-T.ANH-D.T.H.HUE.pdf
  • pdfTOM TAT -LA-DTH.Hue.pdf