Riassunto analitico
The project consists in the investigation and verification of failure models with the aim ofproviding a more accurate and advanced criteria to FE simulations, to have a more preciseestimation of ductile failure of metal components under crush loadings with intruders. Inorder to obtain robust, reliable and repeatable results, a scientific approach was adopted byfollowing a few fundamental steps, as in papers and scientific publications: theoretical inves-tigation, computer-based simulations, practical experimentation, data analysis, results com-parison, and final applications. The study starts from simple failure models and raises to ad-vanced and innovative ones, characterised by the thorough comprehension of the parametersthat affect the failure strain. The main parameter is the well-studied stress triaxiality, but theLode angle must be necessarily considered in order to have more accurate results. To provethis dependence, several simulations and a session of experiments on an extruded 6005-T6aluminium alloy were conducted, testing it with tensile and notched specimens. Afterwards,a material card and a comparison with supplier data was performed. In addition, a failure cardwas calibrated by following the Bao, Wierzbicky [x] model to generate the 3D failure surfaceof the failure strain εf as function of the stress triaxiality η and the Lode angle paramter ξ.
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Abstract
La tesi consiste nell’investigazione e nella verifica di modelli di frattura con lo scopo di fornire un modello più accurato e avanzato alle simulazioni FE, per avere una stima più precisa della frattura duttile di componenti metallici sottoposti ad impatto per mezzo di intrusori. Per avere risultati più robusti, affidabili e ripetibili, l’approccio scientifico usato negli articoli e nelle pubblicazioni scientifici è stato utilizzato, seguendo alcuni passaggi fondamentali: investigazione teorica, simulazioni al computer, sperimentazione in laboratorio, analisi dati, confronto dei risultati e applicazioni finali. Lo studio inizia dai più semplici modelli per proseguire verso quelli più avanzati e innovativi, caratterizzati dalla profonda comprensione dei parametri che influenzano l’allungamento a frattura. Il parametro principale è la ben nota triassialità dello stress, ma, per avere risultati più accurati, l’angolo di Lode deve essere necessariamente considerato. Per dimostrare questa dipendenza, diverse simulazioni e una sessione di esperimenti sono state svolte su di un profilo estruso in lega di alluminio 6005-T6, testandolo per mezzo di provini a trazione e intagliati. Successivamente, è stata redatta una carta materiale ed è stato svolto un confronto con i dati del fornitore. In aggiunta, una carta di frattura è stata calibrata seguendo il modello di Bao, Wierzbicky [x] per generare la superficie 3D dell’allungamento a rottura εf, funzione della triassialità dello stress η e del parametro dell’angolo di Lode ξ.
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