Analisi della fase di post-necking di materiali duttili mediante modellazione numerica del profilo del provino = Post-necking analysis of ductile materials using the numerical modelling of the specimen profile

Attualmente le simulazioni agli elementi finiti sono ampiamente utilizzate in molteplici ambiti, dalla ricerca alla progettazione di prodotto e di processo, e uno degli aspetti fondamentali, da cui dipende l’affidabilità dei risultati, è la scelta della legge costitutiva del materiale, sia in termini di modello matematico sia in termini di parametri. Spesso, infatti, è necessaria una calibrazione di questi ultimi a partire dai dati sperimentali al fine di garantire un’adeguata rappresentazione della risposta del materiale alle sollecitazioni di interesse. In particolare, per l’identificazione della legge di incrudimento dei metalli, la prova sperimentale comunemente impiegata è quella di trazione; tuttavia, con l’insorgere della strizione, la caratterizzazione diviene più complessa. A tal riguardo, la strategia proposta nel presente lavoro di tesi ricorre a un metodo numerico inverso, che utilizza l’analisi agli elementi finiti all’interno di una procedura di ottimizzazione, variando iterativamente la legge di incrudimento usata dalla simulazione, finché i risultati numerici non sono sufficientemente vicini a quelli sperimentali. In particolare, il confronto si effettua sulla base del profilo ottenuto da un’immagine del provino in strizione. Per definire correttamente questa funzione obiettivo, occorre individuare la posizione originaria dei punti del profilo e, a tale scopo, si propone di utilizzare un modello monodimensionale del necking. Quest’ultimo è implementato nell’ambiente di programmazione Matlab, mentre le simulazioni agli elementi finiti sono svolte con il software general-purpose LS-DYNA e l’ottimizzazione con il software LS-OPT. L’approccio descritto, dopo esser stato validato numericamente, viene applicato per caratterizzare due provini (in rame ricotto e in rame incrudito) e i risultati ottenuti sono confrontati con quelli di un metodo numerico inverso tradizionale, avente come funzione obiettivo la curva forza-corsa.