پیش بینی رشد آسیب در شکل دهی ورق های فلزی

thesis
abstract

چکیده یکی از مهم ترین اهداف و چالش های مهندسین مکانیک در زمینه شکل دهی ورق های نازک فلزی، پیش بینی حد شکل دهی و استحکام محصولات است. مکانیک آسیب پیوسته، ابزار جدیدی است که به خوبی توانسته به این نیاز پاسخ دهد. در این تحقیق، ابتدا مدل های آسیب نرم موجود در نرم افزارabaqus مورد بررسی قرار گرفت. نرم افزار فوق برای مواد نرم دارای هفت مدل آسیب است. هر یک از این مدل ها دارای چند پارامتر وابسته به ماده بوده که تعیین پارامترهای فوق نیازمند انجام آزمایش های متعدد است. به منظور ارزیابی مدل های موجود، تعدادی از آزمون های محک انتخاب و توسط مدل های فوق شبیه سازی گردید. با مقایسه نتایج شبیه سازی های عددی و مقالات علمی، مدل های آسیب نرم مناسب جهت شبیه سازی رشد آسیب در فرآیندهای شکل دهی ورق های نازک فلزی معرفی شد. در ادامه مدل آسیب پیوسته نرم لمتر، به دلیل وابسته بودن به فقط یک پارامتر برای ماده انتخاب گردید. مدل فوق برای بررسی شکست نرم در فرآیندهای شکل دهی ورق فلزی به روش اجزاء محدود و روش تجربی توسعه یافت. در گام اول، یک فرمول بندی مناسب برای مسائل الاستیک- پلاستیک تنش صفحه ای با کرنش های محدود همراه با پدیده آسیب استخراج و یک الگوریتم بهینه جهت حل ارائه گردید. در این الگوریتم نوین، به هنگام نمودن تنش ها تنها توسط یک معادله جبری غیرخطی که کارآیی بالا و افزایش سرعت همگرایی را به دنبال دارد، انجام می گیرد. به منظور پیاده سازی این الگوریتم، یک زیربرنامه تنش صفحه ای بهینه (با دقت و سرعت مناسب) مبتنی بر روش اجزاء محدود برای شبیه سازی فرایندهای شکل دهی ورق هم دما نوشته شد. امتیاز اصلی این زیربرنامه، سرعت و دقت بالا، به کارگیری آن در نرم افزار abaqus و استفاده از المان ها، حل گرهای قوی و دیگر امکانات نرم افزار است. همچنین با استفاده از روش ریزسختی سنجی، پارامتر آسیب نرم لمتر برای فولاد st14 در شرایط تنش صفحه ای هماهنگ با شرایط واقعی استخراج گردید. به منظور اعتبار سنجی مدل آسیب نرم، نتایج به دست آمده از مدل با نتایج تجربی مقایسه شد. پس از کسب اعتبار لازم، تعدادی از فرآیندهای متداول شکل دهی ورق نظیر کشش عمیق، هیدرومکانیکال، هیدروفرمینگ، انبساط ورق سوراخدار و پولک زنی شبیه سازی شده و وقوع شکست نرم در آن ها پیش بینی گردید. همچنین به منظور آشکار شدن قابلیت های زیربرنامه کرنش های محدود، نتایج پیش بینی این زیربرنامه در فرآیند پولک زنی با نتایج زیربرنامه کرنش های کوچک مقایسه شد. در آخر با استفاده از مدل فوق، نمودار حد شکل دهی ورق به صورت عددی پیش بینی و با نتایج عملی مقایسه گردید. مقایسه نتایج نشان داد که زیربرنامه تغییرشکل های بزرگ قادر است با دقت بهتری نسبت به زیربرنامه تغییرشکل های کوچک، نمودار حد شکل دهی در ورق را پیش بینی نماید. لذا نتیجه می شود که مدل و زیربرنامه آسیب نرم لمتر می تواند در تعیین حد شکل دهی فرآیندهای شکل دهی ورق نتایج مناسبی ارائه نموده و تعداد مراحل سعی و خطا را کاهش دهد.

similar resources

ارزیابی معیار آسیب نمودار حد شکل دهی در پیش بینی شکست ورق های نازک فلزی

چکیده یکی از معیارهای ساده برای تخمین میزان شکل پذیری ورق های فلزی، استفاده از نمودار حد شکل دهی (fld) است. تعیین میزان دقت و محدوده پیش بینی مناسب این معیار، از مهم ترین چالش های محققین و مهندسین می باشد. در تحقیق حاضر، ابتدا با استفاده از نمودار حد شکل دهی برای فولاد st14، تعدادی از آزمایش های عملی مانند کشش نمونه های استاندارد، شیاردار و شکاف دار، فرآیندهای هیدروفرمینگ لوله و کشش عمیق شبیه س...

full text

بررسی عددی اثر نرخ کرنش بر پیش بینی آسیب به کمک معیارحدشکل دهی دینامیکی در فرآیند شکل دهی ورق های فلزی با سرعت بالا

دراین مقاله، نمودارحدشکل دهی دینامیکی به عنوان یک معیار شکست برای فولاد st13بررسی شده است. درواقع اثر نرخ کرنش های مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. این معیار شکست بر اساس مدل مارسینیاک و کوزینسکی می باشد و حل معادلات با استفاده از روش نیوتن به انجام رسیده است. بعد از حل معادلات سه نوع نمودار حد شکل-دهی به دست آمده است: نمودار حدشکل دهی غیر وابسته به نرخ کرنش، وابسته به نرخ کرنش و نمودارحدشکل د...

full text

پیش بینی گشتاور شکل دهی در فرآیند شکل دهی غلتکی کانال متقارن برای ورق فولاد ss۲۳۳۳

یکی از مهم ترین اطلاعات مورد نیاز برای راه اندازی یک خط شکل دهی غلتکی، گشتاور لازم برای انجام فرایند است. هدف از این مقاله، بررسی اثر پارامترهای هندسی پروفیل، بر گشتاور شکل دهی در فرایند شکل دهی غلتکی مقطع کانال متقارن است. پارامترهای بررسی شده شامل ضخامت ورق، زاویه شکل دهی، عرض بال و عرض کف پروفیل است. برای پیش بینی گشتاور شکل دهی از شبکه عصبی استفاده شده است. داده های مورد نیاز برای آموزش شبک...

full text

ارزیابی مدل های آسیب نرم ABAQUS در فرآیندهای شکل دهی ورق

مکانیک آسیب پیوسته، ابزار جدیدی در مهندسی مکانیک است. این ابزار جدید به عنوان متمم تئوری پلاستیسیته و مکانیک شکست شناخته می­شود. نرم افزار تجاری ABAQUS برای مواد نرم، ترد و مرکب دارای مدل های آسیب مختلفی است. در این تحقیق ابتدا، مدل های آسیب نرم موجود در نرم افزار  ABAQUS/Explicitمعرفی می شوند. سپس با انجام شبیه سازی های عددی، نتایج پیش بینی معیارهای آسیب فوق در تعدادی از مسائل آزمون و هم چنین ...

full text

تخمین عددی آسیب، به کمک معیار حد شکل دهی دینامیکی در فرآیند شکل دهی ورق های فلزی با سرعت بالا

سرعت یکی از مهمترین پارامترها در فرآیندهای ساخت و تولید می باشد که عملکرد، هزینه، بهره وری، انرژی، راندمان و علاوه بر آن، موارد محیطی و ایمنی را تحت تاثیر قرار می دهد. با مرور تاریخچه ای از گذر فرآیندهای تولید، مشاهده می شود که فرآیندهای که همراه با سرعت بالا بوده اند، (همانند براده برداری)، جایگزین فرآیندهای قدیمی شده است. در این پایان نامه، علاوه بر مطالعه بر روی رفتار الاستیک پلاستیک ماده، ب...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023