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Erschienen in: Journal of Materials Science 6/2019

03.12.2018 | Computation

Deformation under combined compression and shear: a new kinematic solution

verfasst von: Shahin Khoddam

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 6/2019

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Abstract

The conventional model of compression test, cylindrical profile model (CPM), ignores shearing deformation in the sample and yields an unrealistic solution. This article presents a new kinematic model and a closed-form solution for barrelled compression test. This model, exponential profile model (EPM), accounts for shear deformation in the test sample and provides a foundation to develop a detailed constitutive framework. To benchmark EPM, example solutions of the test are performed using a finite element model. The example results are compared with those of CPM. It is shown that CPM cannot evaluate the test’s real and non-uniform deformation. It is also shown that EPM’s predictions comply reasonably well with the finite element results. The importance of the presented solution can be better understood by noting that closed-form solutions of the mechanical tests are the most convenient routes to post process the raw test data and eventually to characterize the sample’s material. It is concluded that EPM is a far more reliable platform compared to CPM for meaningful interpretations of the test results.

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Literatur
3.
Zurück zum Zitat Song R, Ponge D, Raabe D (2005) Mechanical properties of an ultrafine grained C–Mn steel processed by warm deformation and annealing. Acta Mater 53:4881–4892CrossRef Song R, Ponge D, Raabe D (2005) Mechanical properties of an ultrafine grained C–Mn steel processed by warm deformation and annealing. Acta Mater 53:4881–4892CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Rowe GW (1979) Elements of metalworking theory. E. Arnold, London Rowe GW (1979) Elements of metalworking theory. E. Arnold, London
9.
Zurück zum Zitat Avitzur B (1980) Metal forming: the application of limit analysis. Marcel Dekker Inc, New York Avitzur B (1980) Metal forming: the application of limit analysis. Marcel Dekker Inc, New York
10.
Zurück zum Zitat Ebrahimi R, Najafizadeh A (2004) A new method for evaluation of friction in bulk metal forming. J Mater Process Technol 152:136–143CrossRef Ebrahimi R, Najafizadeh A (2004) A new method for evaluation of friction in bulk metal forming. J Mater Process Technol 152:136–143CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Solhjoo S (2010) A note on “Barrel Compression Test”: a method for evaluation of friction. Comput Mater Sci 49:435–438CrossRef Solhjoo S (2010) A note on “Barrel Compression Test”: a method for evaluation of friction. Comput Mater Sci 49:435–438CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Dieter GE, Kuhn HA, Semiatin SL (2003) Handbook of workability and process design. ASM International, Metals Park Dieter GE, Kuhn HA, Semiatin SL (2003) Handbook of workability and process design. ASM International, Metals Park
14.
Zurück zum Zitat Dusunceli N, Colak OU, Filiz C (2010) Determination of material parameters of a viscoplastic model by genetic algorithm. Mater Des 31:1250–1255CrossRef Dusunceli N, Colak OU, Filiz C (2010) Determination of material parameters of a viscoplastic model by genetic algorithm. Mater Des 31:1250–1255CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Morris GM, Goodsell DS, Halliday RS et al (1998) Automated docking using a Lamarckian genetic algorithm and an empirical binding free energy function. J Comput Chem 19:1639–1662CrossRef Morris GM, Goodsell DS, Halliday RS et al (1998) Automated docking using a Lamarckian genetic algorithm and an empirical binding free energy function. J Comput Chem 19:1639–1662CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Khoddam S, Hodgson PD, Bahramabadi MJ (2011) An inverse thermal–mechanical analysis of the hot torsion test for calibrating the constitutive parameters. Mater Des 32:1903–1909CrossRef Khoddam S, Hodgson PD, Bahramabadi MJ (2011) An inverse thermal–mechanical analysis of the hot torsion test for calibrating the constitutive parameters. Mater Des 32:1903–1909CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Tonti E (2013) The mathematical structure of classical and relativistic physics. Springer, BerlinCrossRef Tonti E (2013) The mathematical structure of classical and relativistic physics. Springer, BerlinCrossRef
18.
Zurück zum Zitat Khoddam S (1997) Mechanical Engineering, Monash University, Melbourne Khoddam S (1997) Mechanical Engineering, Monash University, Melbourne
22.
Zurück zum Zitat Molaei S, Ebrahimi R, Abbasi Z (2016) Upper bound analysis of barrel compression test using a new velocity field. Iran J Sci Technol Trans Mech Eng 40:1–10CrossRef Molaei S, Ebrahimi R, Abbasi Z (2016) Upper bound analysis of barrel compression test using a new velocity field. Iran J Sci Technol Trans Mech Eng 40:1–10CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Khoddam S, Solhjoo S, Hodgson PD (2018) Incremental profile modeling (in press) Khoddam S, Solhjoo S, Hodgson PD (2018) Incremental profile modeling (in press)
26.
Zurück zum Zitat Crisfield MA (1991) Non-linear finite element analysis of solids and structures: volume 1, essentials, vol 1. Wiley, Hoboken Crisfield MA (1991) Non-linear finite element analysis of solids and structures: volume 1, essentials, vol 1. Wiley, Hoboken
28.
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Metadaten
Titel
Deformation under combined compression and shear: a new kinematic solution
verfasst von
Shahin Khoddam
Publikationsdatum
03.12.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 6/2019
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-018-03201-0

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