Анализ графиков предельного формоизменения тонких фольг из биоматериала Nickel 200: экспериментальные данные
Автор: Сангави Н., Широдкар И.Д., Кулкарни О., Какандикар Г.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 1 т.30, 2026 года.
Бесплатный доступ
Кривая предельного формоизменения – это характеристика материала, отражающая предельную деформацию, при которой происходит разрушение в виде сужения по направлению линии деформирования. В статье рассматриваются пределы пластической деформации и разрушения в месте сужения, а также утолщение очень тонких металлических листов. Работа с материалами толщиной менее 100 микрон представляет собой сложную задачу и требует выской точности. Термин «микроформовка» используется для описания такого рода миниатюризации в процессе формовки, в результате которой получаются детали размером всего в несколько миллиметров. При преобразовании макропроцесса в микропроцесс наблюдаются значительные изменения в физике процесса и характеристиках материалов. Для построения графиков пределов деформируемости было проведено экспериментальное испытание тонкого листа Nickel 200 толщиной 50 мкм с различными углами наклона относительно направления прокатки (0°, 45°, 90°). В соответствии со стандартом ASTM221814 испытание на полусферическое микроформование проводится с использованием образцов с одноосной, промежуточной одноосной, двухосной и плоской деформацией для определения деформаций. Экспериментальные значения были использованы для проверки численных результатов. Выполнено численное моделирования процесса микроформования и получены кривые предельного формоизменения. Численные результаты были валидированы с помощью экспериментальных наблюдений.
Микроформовка, тест Накаджима, Ni200, FLC, FEA
Короткий адрес: https://sciup.org/146283277
IDR: 146283277 | УДК: 531/534: [57+61] | DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2026.1.06
Forming limit curves analysis of thin nickel 200 biomaterial foils: experimental insights
The forming limit curve is a feature of the material that represents the limiting strains that lead to failure of the necking with respect to the direction of deformation strain. It displays the ductile damage & onsite necking failure limits, thickening of metal sheets that are very thin. Few-er than 100 microns, is challenging and demands greater accuracy. Micro-forming is the term used to describe this kind of miniaturisation in the forming process, which produces components with dimensions as small as a few millimetres. When a macro process is transformed into a mi-cro process, there are significant variations in the physics of the process and the characteristics of the materials. In order to identify the forming limit curves, an experimental test on a thin Nickel 200 sheet with a 50 m thickness was conducted with varied orientations to rolling directions (0o, 45o, and 90o). According to the test standard ASTM-2218-14, the hemispherical microform punch test is performed using uniaxial, intermediate-uniaxial, biaxial and plane strain specimens to determine the strains. Experimental values have been used to validate numerical findings. Nu-merical analysis is used to model the micro-forming process, and forming limit curves are shown. Numerical results have been validated using experimental observations.
