شبیه‌سازی المان محدود فرایند برش متعامد و تعیین ضخامت لایه چسبنده به ابزار در ناحیه دوم برش

در این مقاله، با استفاده از یک مدل دوبعدی با شرایط کرنش صفحه‌ای و کد المان محدود LS-DYNA آنالیز مکانیکی- حرارتی همزمان بر فرایند برش متعامد انجام شده است. تنش سیلان ماده بااستفاده از مدل ترکیبی جانسون- کوک و اصطکاک در فصل مشترک ابزار- براده به کمک مدل اصطکاک چسبنده- لغزنده تعریف شده است. تکنیک مش‌ریزی تطبیقی در طول فرایند و در فواصل زمانی معین برای شبیه‌سازی جدایش براده مورد استفاده قرار گرفته است. توزیع دما و توزیع کرنش‌های پلاستیک در ناحیه دوم برش در سرعت‌های برشی مختلف بررسی شده و در انتها روشی برای تعیین ضخامت لایه چسبنده به ابزار در ناحیه دوم برش (BUL) با توجه به نمودار تغییرات گرادیان کرنش پلاستیک در ناحیه دوم ارائه شده است. نتایج به دست آمده برای ضخامت لایه چسبنده با نتایج تجربی مطابقت خوبی را نشان می‌دهد. در نهایت با استفاده از مدل ایجادشده، ضخامت لایه چسبنده در سرعت‌های برشی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده، کاهش ضخامت این لایه با افزایش سرعت برشی را نشان می‌دهد.