Name: Un nouvel appareil dessai biaxiale pour la détermination de la limite de formage à chaud sous conditions Stamping (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-04T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 40 s
Description: Découvrez un système d'essai biaxial innovant pour déterminer les limites de formage des tôles métalliques en conditions de stamping à chaud. Cette méthode expérimentale surmonte les limitations des tests conventionnels.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Cette recherche a été soutenue par le septième programme-cadre de l’Union européenne (FP7/2007-2013) dans le cadre de la convention de subvention n° 604240, titre du projet « Un système industriel permettant l’utilisation d’une technologie de traitement des matériaux brevetée et éprouvée en laboratoire pour le formage à faible coût de structures légères pour les industries de transport (LoCoLite). »

1. Préparation des échantillons <ol><li> Machine d&#39;os de chien plat et d&#39;échantillons cruciformes à partir d&#39;alliage d&#39;aluminium et de matière commerciale 6082 (AA6082) en utilisant un dispositif de coupe au laser et une commande numérique par ordinateur machine de fraisage (CNC) (pour les essais de formabilité à différents chemins de contrainte compris uniaxiale, déformation plane, et déformation équi-biaxial États). </li><li> Mesurer l&#39;épaisseur de chaque éprouvette cruciforme et chaque échantillon d&#39;os de chien avec un pied à coulisse à trois reprises dans la région de la jauge centrale et de calculer les valeurs moyennes. Assurez-vous que l&#39;épaisseur de la section de jauge dans un échantillon cruciforme est de 0,7 ± 0,05 mm et que l&#39;épaisseur de l&#39;échantillon uniaxial est de 1,5 ± 0,1 mm. </li><li> Pulvérisation de peinture toute la surface supérieure d&#39;un spécimen en utilisant une cruciformes résistant à la flamme, la peinture par pulvérisation noir (capable de résister à des températures allant jusqu&#39;à 1093 ° C). Attendre jusqu&#39;à ce que la peinture sèche, puis pulvériser des points de peinture résistant à la flamme, des blancs d&#39;un lien de dépendance pour créer un stochastiquemotif de pulvérisation d&#39;être reconnu par le système DIC (voir l&#39;exemple de la figure 1). </li><li> Souder une paire de thermocouples au centre de la surface arrière (opposée à la surface peinte) de l&#39;échantillon. Connectez l&#39;autre extrémité du thermocouple au système de contrôle de la température de retour de la machine d&#39;essai uniaxial pour surveiller et contrôler l&#39;historique des changements de température. </li></ol> 2. Assemblée des essais biaxiale Appareil <ol><li> Assembler toutes les parties de l&#39;appareil d&#39;essai biaxial, comprenant une plaque de base, un arbre central, l&#39; entrée et les plaques tournantes de sortie, des chariots, un dispositif de serrage, des rails de guidage, et des tiges rigides de liaison (le dispositif assemblé est représenté sur la figure 2). <ol><li> Utilisation d&#39;une bielle, coupler la plaque rotative d&#39;entrée directement à la mâchoire mobile d&#39;une machine d&#39;essai de traction uniaxiale de chauffage par résistance, qui fournit la force de traction uniaxiale. Couple du plateau rotatif d&#39;entrée à l&#39;arbre d&#39;entraînement central etcouple, cet arbre d&#39;entraînement central de la plaque rotative de sortie. </li><li> Assurez-vous que la rotation de la plaque rotative d&#39;entrée autour de l&#39;axe de rotation fait tourner l&#39;arbre d&#39;entraînement, faisant ainsi tourner le plateau rotatif de sortie auquel il est couplé autour de l&#39;axe de rotation. </li><li> A une extrémité, chacune des deux tiges rigides de liaison à l&#39;un des points de connexion sur la plaque rotative de sortie. Couple l&#39;autre extrémité à l&#39;un des chariots. NOTE: Cela entraînera des chariots avec des porte-échantillons pour coulisser d&#39;avant en arrière le long des rails de guidage à faible frottement, qui peut appliquer une force biaxial à l&#39;échantillon cruciformes. </li><li> Utilisation de boulons filetés, serrer chaque bras de l&#39;échantillon cruciformes à un chariot avec un porte-échantillon et une plaque supérieure. </li></ol></li><li> Mettre en place des poignées dans la chambre de la machine d&#39;essai de traction uniaxiale, comme représenté sur la figure 3 (a). Fixer les quatre câbles de soudage à chaque paire de pinces, qui sont faites d&#39;acier inoxydable et le cuivre, respectively, et ainsi connecter les câbles de soudage à l&#39;alimentation électrique. REMARQUE: La zone conductrice des câbles de soudage est de 50 mm 2 et l&#39;estimation actuelle est de 345 A. <ol><li> Mettre les poignées et la pince de l&#39;appareil d&#39;essai biaxial dans les deux mâchoires de la machine d&#39;essai de traction uniaxiale et les serrer à l&#39; intérieur (figure 3 (a)). </li></ol></li><li> Mettre en place l&#39;appareil d&#39;essai biaxial dans la chambre de la machine d&#39;essai de traction uniaxiale, comme représenté sur la Figure 3 (b). <ol><li> Utiliser deux cadres et visser les boulons sur le dessus et les côtés inférieurs de la plaque de base pour fixer l&#39;appareil dans la chambre de la machine d&#39;essai de traction uniaxiale. </li><li> Mettre l&#39;échantillon dans le porte-échantillon sur le dessus de l&#39;appareil d&#39;essai biaxial. </li><li> Connecter chaque borne des câbles de soudage à chaque zone de serrage de l&#39;éprouvette. </li></ol></li></ol> 3. Configuration du système de chauffage et Trempe <ol><li> étroitement connect chaque zone de serrage de l&#39;échantillon à la plaque supérieure en acier inoxydable, qui sert d&#39;électrode pour le chauffage par résistance. </li><li> Serrer les câbles de soudage avec bornes à bague de sertissage à la plaque supérieure de chaque zone de serrage. </li><li> Connect évasé buses avec les tuyaux du système de refroidissement à débit élevé avec une alimentation d&#39;air régulée à 8000 kg / m 2 de pression pour le refroidissement. </li><li> Utilisez quatre buses pour souffler de l&#39;air des bras de l&#39;échantillon à la région centrale de l&#39;échantillon. REMARQUE: Les buses ne sont pas dirigés vers la section de jauge de refroidissement pour éviter le blocage de la zone centrale de la vue de la caméra. </li></ol> 4. Configuration du système DIC <ol><li> Raccorder la caméra à haute vitesse du système DIC avec une micro-lentille sur un ordinateur. Ajuster les taux de trame de la caméra à 25 images par seconde, 50 images par seconde, et 500 images par seconde à partir du menu de fréquences de trame (pour les tests sur les taux de déformation d&#39;étirage de 0,01 / s, 0,1 / s et 1 / s, respectivement). Définissez les résolutions de tous les images à 1,280 x 1024 pixels. NOTE: Les taux de trame dépendent du nombre de points de données à collecter; au moins 200 points de données peuvent être collectées en utilisant les paramètres ci-dessus. </li><li> Utiliser un projecteur supplémentaire avec une puissance de 300 W pour des essais à des vitesses de déformation élevées. Le point le projecteur directement à la chambre de la machine d&#39;essai de traction uniaxiale. </li><li> Ajuster la lentille de la caméra de sorte qu&#39;il est parallèle à la surface supérieure de l&#39;échantillon dans la chambre et mise au point sur la section de jauge. </li></ol> 5. Programme expérimental <ol><li> Exécutez la résistance de chauffage machine d&#39;essai de traction uniaxiale en cliquant sur le bouton Exécuter triangulaire dans le logiciel de contrôle. NOTE: L&#39; électricité traverse le matériau AA6082 et il se réchauffe à la température de traitement thermique en solution de 535 ° C 14 à une vitesse de chauffage de 30 ° C / s. Le matériau est trempé à 535 ° C pendant 1 min, ce qui est suffisant pour la résolution complète des précipités. Air soufflage à partir du système de refroidissement est utilisé pour refroidir le matériau à une vitesse de refroidissement de 100 ° C / s 15 à l&#39; une des trois températures élevées désignées dans la plage de 370-510 ° C. </li><li> Étirer l&#39;échantillon avec l&#39;appareil d&#39;essai biaxial à une vitesse de déformation constante dans la plage de 0,01-1 / s et enregistrer l&#39;historique de déformation en appuyant manuellement sur le bouton de déclenchement connecté à la caméra à grande vitesse. REMARQUE: le déplacement d&#39;entrée de la machine d&#39;essai uniaxial à l&#39;appareil d&#39;essai biaxial a été contrôlé par le logiciel intégré de la machine d&#39;essai uniaxial. </li><li> Effectuer les tests à différents chemins de contrainte uniaxiale, consistant en déformation plane, et les états de forcer biaxiale 3 en réglant la configuration de l&#39;appareil d&#39;essai biaxial. <ol><li> Déconnecter deux bielles opposées pour des tests uniaxiaux. Fixer un échantillon d&#39;os de chien sur l&#39;appareil d&#39;essai biaxial et le raccorder à des câbles de soudage, comme dans les étapes 3.1-3.4. Répétez les étapes 5/1 à 5/2. </li><li> Fixer deux chariots opposés à la plaque de base avec des boulons filetés pour limiter la déformation de la direction correspondante pour les essais sous état de déformation plane. Fixer un échantillon cruciformes sur l&#39;appareil d&#39;essai biaxial et le raccorder à des câbles de soudage, comme dans les étapes 3.1-3.4. Répétez les étapes 05.01 à 05.02. </li></ol></li><li> Répétez les étapes 5.3.1-5.3.2 pour chaque condition d&#39;essai à trois reprises, en utilisant de nouveaux échantillons d&#39;os de chien et cruciformes. </li></ol> 6. Traitement des données <ol><li> Importez toutes les images enregistrées par la caméra à haute vitesse dans le logiciel de post-traitement et suivez les étapes standards pour l&#39;analyse des données selon le manuel du logiciel. </li><li> Utilisez la norme ISO 3 pour déterminer les limites de formation en cliquant sur le bouton Mode FLC dans le logiciel. REMARQUE: Cette méthode a déjà été intégré dans le logiciel de traitement de corrélation d&#39;images. </li><li> Marquer chaque résultat des limites de formage à diverses températuress, des vitesses de déformation et chemins déformation dans un diagramme. </li><li> Tracer les courbes limites de formage à toutes les conditions d&#39;essai pour obtenir un FLD d&#39;un alliage dans des conditions de marquage à chaud. </li></ol>

<ol><li>Karbasian, H., Tekkaya, A. E. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092401361000213X">A review on hot stamping.</a> J. of Mater. Process. Tech. 210 (15), 2103-2118 (2010).</li>
<li>Miller, W. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092150939900653X">Recent development in aluminium alloys for the automotive industry.</a> Mater. Sci. and Eng. 280 (1), 37-49 (2000).</li>
<li>Shao, Z., Li, N., Lin, J., Dean, T. A. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11340-016-0183-9">Development of a New Biaxial Testing System for Generating Forming Limit Diagrams for Sheet Metals Under Hot Stamping Conditions.</a> Exp. Mech. 56 (9), 1-12 (2016).</li>
<li>Ayres, R. A., Wenner, M. L. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF02686404">Strain and strain-rate hardening effects in punch stretching of 5182-0 aluminum at elevated temperatures.</a> Metall. Trans. A. 10 (1), 41-46 (1979).</li>
<li>Shao, Z., et al. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0954405416645776">Experimental investigation of forming limit curves and deformation features in warm forming of an aluminium alloy.</a> P. I. Mech. Eng. B-J. Eng. , (2016).</li>
<li>Marciniak, Z., Kuczynski, K. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0020740367900665">Limit strains in the processes of stretch-forming sheet metal.</a> Int. J. Mech. Sci. 9 (9), 609-620 (1967).</li>
<li>Li, D., Ghosh, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013603008550">Biaxial warm forming behavior of aluminum sheet alloys.</a> J. of Mater. Process. Tech. 145 (3), 281-293 (2004).</li>
<li>Palumbo, G., Sorgente, D., Tricarico, L. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0890695508001223">The design of a formability test in warm conditions for an AZ31 magnesium alloy avoiding friction and strain rate effects.</a> Int. J. Mach. Tool. Manu. 48 (14), 1535-1545 (2008).</li>
<li>Raghavan, K. S. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF02670679">A simple technique to generate in-plane forming limit curves and selected applications.</a> Metall. Mater. Trans. A. 26 (8), 2075-2084 (1995).</li>
<li>Ragab, A. R., Baudelet, B. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0378380482900274">Forming limit curves: out-of-plane and in-plane stretching.</a> J. Mech. Work. Technol. 6 (4), 267-276 (1982).</li>
<li>Fan, X. -b, He, Z. -b, Zhou, W. -x, Yuan, S. -j <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013615301680">Formability and strengthening mechanism of solution treated Al-Mg-Si alloy sheet under hot stamping conditions.</a> J. of Mater. Process. Tech. 228, 179-185 (2016).</li>
<li>Zidane, I., Guines, D., Léotoing, L., Ragneau, E. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/21/5/055701/meta">Development of an in-plane biaxial test for forming limit curve (FLC) characterization of metallic sheets.</a> Meas. Sci. Technol. 21 (5), 055701(2010).</li>
<li>Hannon, A., Tiernan, P. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013607009533">A review of planar biaxial tensile test systems for sheet metal.</a> J. of Mater. Process. Tech. 198 (1-3), 1-13 (2008).</li>
<li>Garrett, R., Lin, J., Dean, T. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0749641904001664">An investigation of the effects of solution heat treatment on mechanical properties for AA 6xxx alloys: experimentation and modelling.</a> Int. J. Plasticity. 21 (8), 1640-1657 (2005).</li>
<li>Milkereit, B., Wanderka, N., Schick, C., Kessler, O. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509312005540">Continuous cooling precipitation diagrams of Al-Mg-Si alloys.</a> Mater. Sci. Eng. A. 550, 87-96 (2012).</li>
<li>Crammond, G., Boyd, S. W., Dulieu-Barton, J. M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816613001103">Speckle pattern quality assessment for digital image correlation.</a> Opt. Laser. Eng. 51 (12), 1368-1378 (2013).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

méthodes d&#39;essai classiques formabilité utilisées pour déterminer la formation des limites sont généralement applicables uniquement à la température ambiante. La technique présentée peut être utilisée pour évaluer l&#39;aptitude au formage de métaux pour des applications d&#39;estampage de feuilles à chaud par l&#39;introduction d&#39;un nouvel appareil d&#39;essai biaxial à un chauffage par résistance machine d&#39;essai uniaxial. Cela ne peut pas être effectuée en utilisant des méthodes conventionnelles pour des a...

L&#39;industrie automobile est confrontée à un énorme défi mondial de réduire la consommation de carburant et réduire la pollution de l&#39;environnement des émissions de véhicules. La réduction du poids est bénéfique pour améliorer les performances des automobiles et peut réduire directement la consommation d&#39;énergie 1. En raison de la faible aptitude au formage de tôles à la température ambiante, l&#39; estampage à chaud et les procédés de trempe de la filière froide (dénommé estampage à chaud) 2 sont utilisés pour améliorer la formabilité des alliages et d&#39;obtenir ainsi des composants de forme complexe dans les applications automobiles. Un diagramme de limite de formage (FLD) est un outil utile pour évaluer l&#39;aptitude au formage d&#39;un alliage 3. Out-of-plane tests, tels que le test Nakazima 4, 5, et des tests dans le plan, tels que le test Marciniak 6, 7, 8, unre méthodes expérimentales classiques pour obtenir les flds de tôles dans diverses conditions 9, 10, 11. Une machine d&#39;essai servo-hydraulique biaxial a également été utilisée pour étudier la formabilité des alliages à température ambiante 12, 13. Cependant, aucune des méthodes ci-dessus sont applicables aux essais de formabilité dans des conditions de marquage à chaud, car un processus de refroidissement avant la formation est nécessaire ainsi que le contrôle des vitesses de chauffage et de refroidissement. La température de déformation et la vitesse de déformation sont difficiles à obtenir avec précision. Par conséquent, un nouveau système de test de formabilité est proposé dans cette étude afin de déterminer expérimentalement les limites formant des tôles dans des conditions de marquage à chaud.

<table><tbody><tr><td>Alliage d’aluminium&nbsp ;</td><td>Smiths Metal</td><td>6082</td><td>Usinage d’éprouvettes</td></tr><tr><td>Découpeuse laser</td><td>LVD Ltd</td><td>HELIUS 25/13</td><td>Découpe laser d’éprouvettes</td></tr> Machine <tr><td>CNC</td><td>HAAS Automation</td><td>TM-2CE</td><td>Usinage d’éprouvettes par fraisage</td></tr><tr><td>Pied à coulisse</td><td>Vernier Mitutoyo</td><td>575-481</td><td>Mesure d’épaisseur</td></tr><tr><td>Chauffage par résistance machine d’essai uniaxiale</td><td>Dynamic System Inc</td><td>Gleeble 3800</td><td>Simulateur de matériaux thermomécaniques</td></tr><tr><td>Système de trempe à haut débit</td><td>Système dynamique Inc</td><td>38510</td><td>Pour le refroidissement par air</td></tr><tr><td>Thermocouples</td><td>Système dynamique Inc</td><td>Type</td><td></td>K</tr><tr><td>Buses Indexa</td><td></td><td></td><td>Buse évasée 1/4 pouce Alésage</td></tr><tr><td>Câbles de soudage</td><td>LAPP Group</td><td>H01N2-D</td><td></td></tr><tr><td>Caméra haute vitesse</td><td>Photron</td><td>UX50</td><td>Pour DIC </td></tr><tr><td>test Objectif d’appareil photo</td><td>Nikon</td><td>Micro 200mm</td><td></td></tr><tr><td>Lampe</td><td>Liliput</td><td>150ce</td><td>300 W</td></tr><tr><td>Ordinateur portable</td><td>HP</td><td>Campaq 2530p</td><td>Pour l’enregistrement d’images</td></tr><tr><td>Appareil de test biaxial</td><td>Fabriqué indépendamment</td><td></td><td>Toutes les pièces ont été conçues et usinées par les auteurs pour les tests biaxiaux</td></tr><tr><td>Acier&nbsp ;</td><td>West Yorkshire Steel</td><td>H13</td><td>Matériaux de l’appareil d’essai biaxial Logiciel de traitement de</td></tr><tr><td>corrélation d’images</td><td>GOM</td><td>ARAMIS</td><td>Système de mesure sans contact et post-traitement des données</td></tr></tbody></table>

un nouvel appareil d&#39;essai biaxiale pour la détermination de la limite de formage à chaud sous conditions stamping

A Novel Biaxial Testing Apparatus for the Determination of Forming Limit under Hot Stamping Conditions

Le marquage à chaud et le processus de trempe de la filière à froid est de plus en plus utilisés pour former des éléments de structure en forme de complexes de métaux en feuilles. approches expérimentales classiques, tels que des essais hors du plan et dans le plan, ne sont pas applicables à la détermination des limites de formage lors du chauffage et des processus de refroidissement rapide sont mis en place avant la formation des essais effectués dans des conditions de marquage à chaud. Un nouveau a été conçu et utilisé système d&#39;essai biaxial dans le plan pour la détermination des limites de formage de tôles à différents chemins de déformation, des températures et des vitesses de déformation après chauffage et les processus de refroidissement dans une résistance de chauffage machine d&#39;essai uniaxial. La partie centrale du système d&#39;essai biaxial est un appareil biaxial, qui transfère une force uniaxiale fournie par la machine d&#39;essai uniaxial à une force biaxial. Un type d&#39;échantillon cruciformes a été conçu et vérifié pour le test de formabilité en alliage d&#39;aluminium 6082 à l&#39;aide du système de test biaxial proposé. L&#39;im numériquesystème de corrélation d&#39;âge (DIC) avec une caméra à grande vitesse a été utilisé pour effectuer des mesures de déformation d&#39;un échantillon au cours d&#39;une déformation. Le but de proposer ce système d&#39;essai biaxial est de permettre des limites de formage d&#39;un alliage à déterminer à diverses températures et vitesses de déformation dans des conditions de marquage à chaud.

Depuis flds sont très-chemin dépend de la souche, la linéarité du trajet de déformation pour chaque condition d&#39;essai a été vérifiée par l&#39;analyse des résultats DIC; les chemins de déformation sont proportionnelles à travers la déformation pour chaque condition d&#39;essai. La plage du rapport à majeur-mineur souche est d&#39;environ -0,37 (condition uniaxial) à 0,26 (à proximité de la condition biaxial). Par traitement de données pour différentes conditions de AA6082, en formant...

Ce protocole propose un nouveau système d&#39;essai biaxial utilisé sur une résistance de chauffage machine d&#39;essai de traction uniaxiale dans le but de déterminer le diagramme de limite de formage (FLD) de tôles dans des conditions de marquage à chaud.

Un nouvel appareil d&#39;essai biaxiale pour la détermination de la limite de formage à chaud sous conditions Stamping

The hot stamping and cold die quenching process is increasingly used to form complex shaped structural components of sheet metals. Conventional ...

L'objectif général de cette expérience est de déterminer les limites d'emboutissage des tôles métalliques dans des conditions d'emboutissage à chaud à l'aide d'un nouveau système d'essai biaxial. Les principaux avantages de cette technique sont qu'elle permet de déterminer expérimentalement les limites d'emboutissage des tôles métalliques et de réaliser des conditions d'emboutissage. En général, les essais de formabilité conventionnels ne s'appliquent pas à l'emboutissage à chaud pour deux raisons.Tout d'abord, le processus de refroidissement se produit avant la déformation, et d'autre part, il est très difficile de contrôler les paramètres de mise en forme. Nous avons été les premiers dans le domaine à avoir l'idée d'utiliser un nouveau système d'essai biaxial pour mesurer les limites d'emboutissage et les conditions complexes de mise en forme. Pour un essai de formabilité, définissez différents chemins de déformation incluant des états de déformation uniaxiale et de déformation équibiaxiale.Usiner des éprouvettes plates et des éprouvettes en forme de crucifix à partir d’un alliage d’aluminium commercial 6082. Utiliser un découpeur laser et une fraiseuse commandée par ordinateur. Pour chaque éprouvette, prendre la moyenne de trois mesures d’épaisseur effectuées avec un pied à coulisse ou un micromètre dans la zone de jauge centrale de chaque éprouvette.L'échantillon en forme de croix doit mesurer 0,7 millimètre plus ou moins cinq microns et l'échantillon uniaxial doit mesurer 1,5 millimètre plus ou moins 10 microns. Appliquez maintenant une couche de peinture aérosol noire résistante aux flammes sur toute la surface supérieure d'un échantillon en forme de croix. La peinture doit résister à des températures supérieures à 1 000 degrés Celsius.Une fois la peinture sèche, utilisez une peinture en aérosol ignifuge blanche pour ajouter des points destinés à être reconnus par le système DIC. Pulvérisez à une distance d'un bras pour créer un motif stochastique. Ensuite, soudez une paire de thermocouples au centre de la surface arrière non peinte.Assemblez d'abord toutes les pièces de l'appareil d'essai biaxial, y compris une plaque de base, un arbre central, des plaques rotatives d'entrée et de sortie, des chariots, une pince, des rails de guidage et des tiges rigides de liaison. Ensuite, fixez quatre câbles de soudage à chaque paire de pinces en acier inoxydable et en cuivre. Puis, reliez les câbles de soudage à l'alimentation électrique.Maintenant, fixez les pinces de l'appareil d'essai biaxial sur la machine d'essai de traction uniaxiale, et pour plus de sécurité, fixez l'appareil avec des boulons sur le côté supérieur et sur le côté inférieur de la plaque de base. Ensuite, chargez l'échantillon sur les porte-échantillons de l'appareil d'essai et connectez les thermocouples au système de contrôle de température en boucle fermée de la machine d'essai afin de surveiller et réguler la température. Ensuite, mettez en place le système de chauffage et de trempe.Relier chaque extrémité des câbles de soudage à chaque zone de serrage de l'éprouvette. Ensuite, serrer fermement chaque zone de serrage contre la plaque supérieure, qui sert d'électrode pour le chauffage par résistance. Pour le refroidissement, connecter des tuyaux équipés de buses évasées à un système de trempe à débit élevé.Réglez le système pour produire une pression d'air de 8 000 kilogrammes par mètre carré. Placez maintenant quatre buses afin de déplacer l'air depuis les bras de l'échantillon vers sa région centrale. Veillez à positionner les buses de manière à ne pas obstruer la vue de la zone centrale par la caméra.Maintenant, fixez un micro-objectif à la caméra haute vitesse du système DIC et configurez-le pour visualiser la zone centrale. Ensuite, connectez la caméra à un ordinateur portable. Réglez la fréquence d'images en fonction de l'essai selon la déformation de traction.Prévoyez la collecte d'au moins 200 images par test. Réglez la résolution d'acquisition sur 1 280 par 1 024. Mettez maintenant la caméra au point sur la section de mesure, avec l'objectif parallèle à la surface supérieure de l'échantillon.Pour les essais à grande déformation, orientez un projecteur supplémentaire de 300 watts directement vers la chambre d'essai. Pour démarrer la machine d'essai de traction uniaxiale à chauffage par résistance, cliquez sur le bouton triangulaire de démarrage dans le logiciel de commande. Ensuite, démarrez la caméra à l'aide d'un bouton déclencheur afin qu'elle enregistre l'historique de la déformation.L'échantillon est maintenant traité thermiquement et étiré à une température constante et une vitesse de déformation sélectionnées. Réaliser les essais selon différents chemins de déformation, comprenant des états uniaxiaux, de déformation plane et biaxiaux, en ajustant la configuration de l'appareil d'essai biaxial. Pour les essais uniaxiaux, déconnecter les deux bielles opposées et fixer un éprouvette en forme de dog bone à l'appareil.Ensuite, connectez les câbles de soudage et répétez les autres étapes préparatoires. Pour les essais en état de déformation plane, fixez deux chariots opposés sur la plaque de base à l'aide de boulons. Cela limite la déformation dans la direction correspondante.Procédez ensuite à la collecte des données. Des essais de formabilité utilisant le nouveau système d'essai de traction biaxiale plane ont été réalisés aux températures de déformation et vitesses de déformation spécifiées, après les procédés de chauffage et de refroidissement. Une courbe limite de formage délimite la frontière entre la déformation uniforme et le début de l'instabilité plastique ou du rétrécissement diffus, qui conduit à la rupture.À mesure que la vitesse de déformation augmentait, la limite d'emboutissage de l'alliage augmentait également. Une augmentation monotone de la limite d'emboutissage de 370 à 510 degrés Celsius indique qu'une grande aptitude à l'emboutissage de l'alliage peut être obtenue à une température plus élevée dans des conditions d'emboutissage à chaud. Les trois courbes de limite d'emboutissage sont assez proches les unes des autres.Ainsi, la sensibilité de la dépendance à la température est plus grande pour les chemins de déformation biaxiaux en traction-traction que pour les chemins de déformation en traction-compression. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière de mettre en place une expérience et de réaliser un essai de formabilité à différentes températures et vitesses de déformation en utilisant le système proposé. En suivant cette procédure, les limites d’emboutissage de tôles métalliques d’alliage telles que l’alliage de magnésium ou l’acier au bore peuvent également être déterminées dans des conditions de forgeage à chaud.

a-novel-biaxial-testing-apparatus-for-determination-forming-limit

Research

Recherche

JoVE Journal

Engineering

Ingénierie

Nous avons conçu un nouveau bioréacteur de chargement mécanique qui peut appliquer une contrainte mécanique uniaxiale ou biaxiale à une biocomposites du cartilage avant la transplantation dans un défaut de cartilage articulaire.

Conception d&#39;un bioréacteur de chargement mécanique biaxial pour l&#39;ingénierie tissulaire

La durabilité des polymères et des composites polymères renforcés de fibres en service est un aspect critique pour leur conception et leur maintenance conditionnelle. Nous présentons une nouvelle plate-forme d’essai en laboratoire à faible coût pour l’étude de l’influence des charges mécaniques et environnementales simultanées, et pourrions aider à concevoir des structures composites plus efficaces et plus sûres.

Une plate-forme d&#39;essais pour une durabilité études de polymères renforcés de fibres et polymères Composites sous stimuli Concurrent Hygrothermo-mécanique

Des méthodes expérimentales pour l’étude des procédés de refroidissement à l’état solide et la caractérisation des propriétés des matériaux élastocaloriques des alliages à mémoire de forme (SMA) sont présentées. Un banc d’essai sur mesure a été conçu pour le contrôle et la surveillance complète des processus de refroidissement élastocalorique. De plus, il fournit une plate-forme de validation pour les approches de modélisation thermomécaniquement couplées.

Méthodes expérimentales pour les enquêtes de la mémoire de forme à base Elastocaloric processus de refroidissement et de validation du modèle

L’article suivant présente une nouvelle technique de simulation EF (KBC-FE), qui réduit les coûts de calcul en effectuant des simulations sur un environnement de cloud computing, grâce à l’application de modules individuels. De plus, il établit un réseau de collaboration transparent entre des scientifiques de renommée mondiale, permettant l’intégration de modules de connaissances de pointe dans les simulations EF.

Sur la base de connaissances Simulation Couverture de FE Sheet Metal Forming Processes

Un protocole expérimental pour instrumenté rotatif formage à chaud de fonte d'alliages d'aluminium utilisant un appareil sur mesure mise à l'échelle industrielle est présenté. considérations expérimentales, y compris les effets thermiques et mécaniques sont discutés, ainsi que la similitude avec le traitement à grande échelle des roues automobiles.

Procédure expérimentale pour Spinning chaud de fonte d&#39;aluminium Composants

Déformation de la roche doit être quantifié à haute pression. Une description de la procédure pour réaliser des expériences de déformation dans un appareil de type Griggs nouvellement conçu solide-moyen est ici donnée. Cela fournit une base technologique pour de futures études rhéologiques à des pressions jusqu'à 5 GPa.

Expérience de déformation à haute pression, haute température à l’aide de l’appareil de type Griggs nouvelle génération

Nous présentons ici un protocole visant à développer une machine de pure uniaxiale. Aspects de conception critiques sont employées pour s’assurer des résultats de tests précis et reproductibles.

Application des Aspects de la conception dans le développement de Machine uniaxiale

Ce protocole comporte des caractérisations de valve atrioventriculaire folioles avec force contrôlée, déplacement contrôlé, et méthodes d’essai mécanique biaxial stress-relaxation. Les résultats acquis avec ce protocole peuvent être utilisés pour l’élaboration d’un modèle constitutif pour simuler le comportement mécanique des valves fonctionnant dans un cadre de simulation par éléments finis.

Biaxiales caractérisations mécaniques des valvules auriculo-ventriculaire

Ce protocole décrit la caractérisation mécanique biaxiale, la quantification du collagène basée sur l’imagerie du domaine de fréquence spatiale polarisée et la microdissection des feuillets de valve tricuspide. La méthode fournie explique comment les couches de la foliole contribuent aux comportements holistiques de la feuille.

Microdissection en couche des feuillets de valve tricuspide pour la caractérisation mécanique biaxiale et la quantification microstructurale

Un protocole est présenté à étudier métallique multi-électrons / systèmes de batteries de l'air en utilisant la technologie développée pour la précédente cellule zinc / air. Test électrochimique est alors effectué sur des batteries fabriquées pour évaluer la performance.

Fabrication de VB<sub&gt; 2</sub&gt; / Cellules d&#39;air pour électrochimique Testing

Découvrez un système d'essai biaxial innovant pour déterminer les limites de formage des tôles métalliques en conditions de stamping à chaud. Cette méthode expérimentale surmonte les limitations des tests conventionnels.

Un nouvel appareil d'essai biaxiale pour la détermination de la limite de formage à chaud sous conditions Stamping

Explorer plus de vidéos