ISSN: 1304-7191 | E-ISSN: 1304-7205
Determining the effective stress – effective strain curve of a high-strength low-alloy steel sheet from the viscous pressure bulge test
1
2
3The Ohio State University, ERC/NSM, Columbus/Ohio-USA
Sigma J Eng Nat Sci 2008; 26(4): 281-300
Full Text PDF (Turkish)

Abstract

The accuracy of the stress – strain relation that defines the work-hardening characteristic of sheet metals is an
important factor for the aspect of accurate prediction of the sheet material behavior in forming operations from the
analyses. In order to obtain that relation, there are studies suggesting bulge test in which balanced biaxial stress state
forms, instead of tensile tests in which the stress state is uniaxial. Determining flow stresses at the strains higher than
ones reached in uniaxial tension without any extrapolation as implemented to the uniaxial data is emphasized as the
advantage of bulge test. The tests in which the bulge is formed under viscous pressure were applied to the high-strength low-alloy (HSLA) steel sheet selected (1.01 mm – H 320 LA). Grease is used as viscous medium in the tests carried out with a die with inside diameter of 275 mm. The effective stress – effective strain curve in viscous pressure bulge test was determined by a technique based on the database obtained from finite-element analysis. That curve was compared with the flow stress curves observed in the tensile tests at 00, 450, and 900 to the rolling direction and the flow stress curve at sheet thickness direction calculated from uniaxial tensile data at the three directions according to the approach of average plastic strain ratio based on the Hill-1948 anisotropic yield criterion using the equivalency of the balanced biaxial tension to the through-thickness compression.


Yüksek dayanımlı düşük alaşımlı bir çelik sacın viskoz basınç ile şişirme deneyinden efektif gerilme – efektif gerinim eğrisinin belirlenmesi
1Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Yıldız-İSTANBUL
2Yıldız Teknik Üniversitesi, Makine Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Yıldız-İSTANBUL
3
Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences 2008; 4(26): 281-300

Sac metallerin pekleşme karakteristiğini tanımlayan gerilme – gerinim bağıntısının doğruluğu, sac malzemenin
şekillendirme işlemlerindeki davranışının analizlerden doğru tahmini bakımından önemli bir faktördür. Bu bağıntının
elde edilmesi için, gerilme halinin tek eksenli olduğu çekme deneylerinin yerine, dengelenmiş iki eksenli gerilme
halinin oluştuğu sac şişirme deneyinin önerildiği çalışmalar mevcuttur. Tek eksenli çekmede ulaşılandan daha yüksek
gerinimlerdeki akma gerilmelerinin, tek eksenli verilere uygulandığı gibi herhangi bir ekstrapolasyona gerek
kalmadan belirlenmesi, şişirme deneyinin avantajı olarak vurgulanmaktadır. Seçilen yüksek dayanımlı düşük alaşımlı (YDDA) çelik saca (1.01 mm – H 320 LA), şişirmenin viskoz basınç altında oluşturulduğu deneyler uygulanmıştır. İç çapı 275 mm olan bir kalıp ile yürütülen deneylerde, viskoz ortam olarak gresten faydalanılmıştır. Viskoz basınç ile şişirme deneyindeki efektif gerilme – efektif gerinim eğrisi, sonlu
elemanlar analizinden elde edilmiş veri tabanına dayalı bir teknik ile belirlenmiştir. Bu eğri, haddeleme yönüne 00,
450 ve 900’lik doğrultulardaki tek eksenli çekme deneylerinde gözlenen akma gerilmesi eğrileri ile ve üç yöndeki tek
eksenli çekme verilerinden, Hill-1948 anizotropik akma kriterine dayalı ortalama plastik gerinim oranı yaklaşımına
göre, dengelenmiş iki eksenli çekmenin kalınlık boyunca basmaya olan eşdeğerliği kullanılarak, sacın kalınlık
doğrultusunda hesaplanan akma gerilmesi eğrisi ile karşılaştırılmıştır.