Quantiative Analysis of Heterogeneties of Deformation with the Grid Method

• Autorzy: Molimard J. , Darrieulat M.

Warianty tytułu

PL

Ilościowa analiza niejednorodności odkształcenia z zastosowaniem metody siatek

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article deals with the measurement of heterogeneous deformations during the plastic flow of metals. To encode de surface of the test-pieces, transferable carbon grids were used. They proved a reliable technique in the conditions of the experiments (channel-die, step of 100μm), even for highly localized deformations. To calculate the displacement field, the grid method was chosen. Up to now it has been developed for elastic structures. It is extended here to large displacement situations. Results are analysed from a metrological point of view and the resolution is kept at 1/100th fringe, the final spatial resolution being at two fringes. The mean deformation is 15% between each loading step. Displacement maps, or better, principle shear strain maps, derived from the previous ones, show the presence of a preferential direction even at low deformation levels. They put forward the decisive role played in the development of heterogeneities by the corners of the test-piece, sensitive in channel-die compression because two of their faces are submitted to friction while the third is free. This first attempt of using the grid method for large displacements will be optimized in the future by automating the iterative procedure and reducing the calculation time.

PL

Praca dotyczy pomiarów niejednorodnych odkształceń podczas plastycznego płynięcia metali. Na powierzchnie próbek naniesiono siatki weglowe; stwierdzono ich dobrą przyczepność w warunkach prowadzonego eksperymentu (nieswobodne ściskanie w kanaliku – channel die, krok równy 100μm) również dla silnie zlokalizowanych odkształceń. Metoda siatek została wybrana celem wyliczenia pola przemieszczen. Dotychczas ta metoda uzywana była tylko w przypadku struktur sprężystych. W pracy rozszerzono zastosowanie metody do przypadku dużych przemieszczeń. Rezultaty są analizowane z metrologicznego punktu widzenia a rozdzielczość metody utrzymuje się na poziomie 0,01 oczka, końcowa przestrzenna rozdzielczość osiąga dwa oczka. Średnie odkształcenie wynosi 15% między każdym krokiem obciążenia. Mapa przemieszczeń, albo inaczej, mapa głównych odkształceń postaciowych, wyznaczona z tej pierwszej, pokazuje obecność uprzywilejowanych kierunków również na poziomie małych odkształceń. Mapy wskazują na decydującą role naroży próbki w rozwoju niejednorodnosci, które są wrażliwe podczas nieswobodnego ściskania (channeldie), ponieważ dwie z trzech ścian próbki są poddane tarciu, a trzecia ściana jest swobodna. To pierwsze osiągniecie przy zastosowaniu metody siatek do dużych odkształceń zostanie zoptymalizowane w przyszłości dzięki zautomatyzowaniu procedury iteryzacji i zredukowaniu czasu obliczeń.

Słowa kluczowe

EN

transferable grids; grid method; channel-die; large displacements

PL

metoda siatek; ściskanie w kanaliku; odkształcenie duże

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 1
• Strony: 7--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Molimard J.

autor

Darrieulat M.

• FRANCE ECOLE NATIONALES SUP ERIEURE DES MINES DE SAINT-ETIENNE, CENTRE SCIENCES DES MATERIAUX ET DES STRUCTURES', UMR CNRS No5146, 158, COURS FAURIEL, 42023, SAINT-ETIENNE, CEDEX 2

Bibliografia

• [1] S Gorczyca, S. Dymek, J. Ryś, M. Maslanka, M. Wróbel, Arch. Metall., Warsaw 31, 23-32 (1986).
• [2] H. Paul, A. Morawiec, E. Bouzy, J. J. Fundenberger, A. Piątkowski, Met. Mat. Trans.A, 35, 3775-3786 (2004).
• [3] P. J. Hurley, F. J. Humphrey s, Acta Mater. 51, 1087-1102 (2003).
• [4] A. Korbel, P. Martin, Acta Metall. 34, 10, 1905-1909 (1986).
• [5] M. Wróbel, S. Dymek, M. Blicharski, S. Gorczyca, Arch. Metall., Warsaw 38, 195- 203 (1993).
• [6] A. Needleman, Revue Phys. Appl. 23, 585-593 (1998).
• [7] D. G. Attwood, P. M. Hazzledine, Metallography 9, 483-500 (1976).
• [8] A. Karimi, Mater. Sci. Eng, 63, 267-276 (1984).
• [9] http://www.laser-techno.com
• [10] http://www.stopoxygen.com/downloads/fr/COLLE454.pdf
• [11] J. Molimard, A. Vautrin, Proceedings of the CMOI/MTOI Conference, Nov. 2005, Marseille, France, edited by P. Smigielski, 89-90, (2005).
• [12] B. Zhao, Ph D dissertation, Universite Claude. Bernard, Lyon, France (1994).
• [13] Y. Surrel, Applied Optics 35, 1, 51–60 (1996).
• [14] J. D. Mathias, X. Balandraud,M. Grediac, Applied Science and Manufacturing 37, 177-190 (2006).
• [15] J. Molimard, A. Vautrin, J. M. Beraud, P. Henrat, Proceedings of Comptest (Composites testing and model Identification) Porto, 41-42 (2006) edited online AT http://paginas.fe.up.pt/comptest2006/proc/files/boabs.pdf–consulted Nov. 27th, 2008.
• [16] F. Pierron, B. Green, M. R. Wisnom, Proceedings of Comptest: Composites testing and model identification, Porto, 112-113 (2006) edited online AT http://paginas.fe.up.pt/comptest2006/proc/files/boabs.pdf-consulted Nov. 27th, 2008.
• [17] M. A. Sutton, C. Mingqi, W. H. Peters, Y. J. Chao, S. R. Mc Neill, Image and Vision Computing 4, Issue 3, 143-150 (1986).
• [18] D. Garcia, J. J. Orteu, L. Penazzi, J. Mat. Proc. Tech. 125-126, 9, 736-742 (2002).
• [19] S. Bergonnier, F. Hild, S. Roux 40, 2, 544-556 (2007).
• [20] T. Bretheau, J. Crepin, P. Doumalin, M. Bornert, Revue de Metallurgie-Cahiers d’informations techniques 100, 5, 567-581 (2003).
• [21] D. Chapelle, M. Darrieulat,Mat. Sci. Eng. A 347, 1-2, 32-41 (2003).
• [22] J.-L. Piro, M. Grediac, Experimental Techniques, 23-26, July/August 2004.
• [23] C. Chovet, Ch. Desrayaud, F. Montheil let, Int. J. Mech. Sci. 44, 2, 343-357 (2002).
• [24] C. Maurice, D. Piot, H. Klocker, J. H. Drive r, Metall. Mater. Trans. A 1039-1047 (2005).
• [25] J. Molimard, A. Vautrin, Proceedings of the CMOI/MTOI Conference, Nov. 2005, Marseille, France, edited by P. Smigielski, 2-3, (2005).
• [26] F. Labbe, R. R. Cordero, Opt. Laser Eng. 45, 1, 153-159 (2007).