Wat is een vormlimietdiagram?
Een vormlimietdiagram (FLD), ook bekend als een Keeler-Goodwin-diagram, is een grafiek die het gedrag van plaatmetaal onder verschillende spanningsniveaus illustreert. De lijn die het gedrag van het metaal beschrijft, wordt een vormlimietcurve (FLC) genoemd. Een vormlimietdiagram geeft informatie over de maximale spanning die het metaal kan ondergaan voordat het breekt of insnoert. De diagrammen zijn opgebouwd met behulp van teststroken van plaatmetaal en het meten van de vervorming.
Vormingslimietdiagrammen worden grafisch weergegeven in een tweedimensionaal coördinatensysteem, met de hoofdrek uitgezet op de y-as en de onderrek op de x-as. Spanning is een maat voor de vervorming - grote spanning wordt gedefinieerd als zijnde in de richting met hogere vervorming, terwijl kleine spanning in de richting is met minder vervorming. Verschillende soorten en verschillende diktes van plaatmetaal hebben elk hun eigen unieke vormlimietdiagram.
Een FLC is een onregelmatige parabolische curve, waarbij het minimum optreedt op of nabij de hoofdrekas. Een materiaal dat wordt onderworpen aan spanningen die boven de curve liggen, zal falen, terwijl spanningen onder de curve veilig op het metaal kunnen worden aangebracht. FLD's worden meestal in een grafiek weergegeven met twee krommen - het gebied tussen de krommen is een zone met kritische vervorming of veiligheidszone, waar het materiaal veilig kan zijn of kan barsten, dus in de praktijk is het het beste om die stammen niet aan te brengen. De kritische vervorming die waarschijnlijk in deze zone zal optreden, wordt insnoering genoemd, wat betekent dat het metaal in sommige gebieden dunner wordt uitgerekt.
Een vormlimietdiagram wordt ontwikkeld met behulp van een reeks tests. Tijdens de tests worden spanningen aangebracht op metalen strips van verschillende breedten. De verschillende breedte van strips simuleren verschillende rekomstandigheden. Elke strook is gemarkeerd met een cirkelvormig rasterpatroon dat wordt gebruikt om de spanning te meten.
De spanning wordt meestal aangebracht op de strips met behulp van een halfronde stempel. Een metalen strip wordt uitgerekt totdat insnoering wordt waargenomen. Spanningswaarden voor de hoofd- en kleine assen kunnen worden verkregen door de vervorming te meten van het cirkelvormige rooster dat eerder op de strip is gemarkeerd.
Computer-gebaseerde methoden kunnen ook worden gebruikt voor het meten van spanning. Beelden die de computer tijdens het vervormingsproces maakt, kunnen worden vergeleken met een referentierooster dat vergelijkbaar is met het cirkelvormige rooster op het metaal. De computer kan de stammen met behulp van deze afbeeldingen berekenen. Een andere methode vergelijkt voor en na afbeeldingen van het cirkelvormige rooster om de rek te berekenen.