کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7216086 1469636 2018 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A microscale finite element model for joining of metals by large plastic deformations
ترجمه فارسی عنوان
مدل عنصر محدودی میکروسکال برای پیوند فلزات با تغییرات پلاستیکی بزرگ
کلمات کلیدی
اتصال با تغییر شکل پلاستیک، جوشکاری جامد پیوند دادن و عدم اتصال، عنصر منطقه ای انعطاف پذیر، تئوری فیلم،
ترجمه چکیده
هدف مقاله، ارائه یک مدل عنصر محدود برای فرآیند پیوند فلزات در محدوده میکروسکوپ است. برای انجام این کار، ابتدا، مکانیزم پیوند با تغییر شکل پلاستیک در سطح میکروسکوپی توضیح داده شده است. سپس، بر اساس نظریه فیلم پیوند، یک مدل عنصر محدود ایجاد شده است که امکان شبیه سازی روند پیوند بین لایه های فلزی تحت تغییر شکل پلاستیک بزرگ را فراهم می کند. مدل ارائه شده در این مقاله، مهمترین مکانیسم های فیزیکی فیزیکی را که در طول فرایند تشکیل پیوند ایجاد می شود، یعنی (1) شکستن لایه اکسید شکننده در بالای سطوح فلزی، در نظر می گیرد؛ (2) فرایند انباشتگی بین اکسید لایه و بستر فلزی، (3) اکستروژن بستر به ترک ایجاد شده تحت تغییر شکل پلاستیک بزرگ، و (4) تشکیل پیوند بین لایه های اکسید شکسته. علاوه بر این، یک نسخه توسعه یافته از یک مدل منطقه یکپارچه برای توصیف تشکیل پیوند بین سطوح فلز پیشنهاد شده است. در نهایت نشان داده شده است که این مدل می تواند برای توصیف تکامل استحکام باند استفاده شود. در این زمینه، اثرات عوامل تأثیرگذار، مانند درجه تغییر شکل و ضخامت لایه اکسید، به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. مدل المان محدود ارائه شده می تواند به عنوان یک ابزار مفید برای توصیف عوامل کلیدی در پیوستن به فرآیندهای مانند باند رول و جعل سرد مورد توجه قرار گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
مدل عنصر محدودی میکروسکال برای پیوند فلزات با تغییرات پلاستیکی بزرگ
چکیده انگلیسی
The paper aims to present a finite element model for the bonding process of metals at the microscale. To accomplish this, first, the mechanism of joining by plastic deformation at the microscopic level is explained. Then, based on the film theory of bonding, a finite element model is developed, which enables to simulate the bonding process between metallic layers subjected to large plastic deformation. The model presented in this paper takes into account the most important physical micro-mechanisms taking place during the bond formation process, i.e. (1) the breakage of the brittle oxide layer above the metallic surfaces, (2) the decohesion process occurring between the oxide layer and the metal substrate, (3) the extrusion of the substrate into the created cracks under large plastic deformations, and (4) the bond formation in between the fractured oxide layers. In addition, an extended version of a cohesive zone model is proposed to describe the bond formation between the metal surfaces. Finally, it is shown that the model can be used to provide a description regarding bond strength evolution. In this context, the effects of influencing factors, such as the degree of deformation and the thickness of the oxide layer, are numerically investigated. The presented finite element model can be regarded as a useful tool to characterize the key factors in joining processes such as roll bonding and cold forging.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Comptes Rendus Mécanique - Volume 346, Issue 8, August 2018, Pages 743-755
نویسندگان
, , , ,