Determination of Material Response and Optimization of Johnson–Cook Damage Parameters of Aluminium 7075 Alloy

Abstract

Alüminyum 7075-T651 alaşımının mekanik davranışına hadde yönünün ve çentik yarıçapının etkileri incelenmiş ve bu alaşımın iki farklı hadde yönü için Johnson-Cook hasar katsayıları hesaplanmıştır. Spesifik olarak, hadde yönünde ve hadde yönüne dik olarak hazırlanmış alüminyum 7075-T651 alaşımının mekanik davranışları çekme testleri sonucunda belirlenmiştir. 3 farklı çentik yarıçapındaki numunelere ve çentiksiz numunelere olmak üzere toplamda 56 adet çekme testi gerçekleştirilmiştir. Her bir çekme testi tutarlılığı sağlamak ve gerçek mekanik davranışa en yakın sonucu en düşük hata ile elde etmek adına 7 kere tekrarlanmıştır. Deneysel bulgular hadde yönüne dik olmanın uzamayı azalttığını fakat elastik bölgedeki mekanik özellikleri arttırabildiğini göstermektedir. Johnson-Cook hasar katsayılarının hesaplanmasında kullanılan kırılmış yüzey alanları optik mikroskop ile ölçülmüştür. Alüminyum 7075-T651 alaşımının Johnson-Cook hasar katsayıları farklı uygulama alanları için Levenberg-Marquardt optimizasyon methodunu kullanarak hesaplanmıştır. Bu sebeple, bu çalışma hadde yönünde ve hadde yönüne dik olarak hazırlanmış alüminyum 7075-T651 alaşımının farklı uygulama alanlarındaki hassas hasar simulasyonları için yol gösterici bir alan açmaktadır.