شبیه سازی و ساخت صفحات دو قطبی فلزی پیل های سوختی به روش شکل دهی با دمش گاز

thesis
abstract

در این پایان نامه ساخت صفحات دو قطبی فلزی با الگوی پینی به روش تجربی و شبیه سازی اجزا محدود با استفاده از فرآیند شکل دهی با دمش گاز مورد بررسی قرار گرفته است. جنس صفحات مورد بررسی آلیاژ آلومینیوم 8111 به ضخامت 0.2 میلی متر انتخاب شد. ابتدا با استفاده از تست بالج آزاد و روابط تحلیلی خواص ماده مورد نظر در دمای °c 500 به دست آمده است. پارامترهای مورد بررسی شامل ارتفاع، قطر و شعاع لبه بیرونی پین، فشار و زمان شکل دهی می باشد. همچنین فاصله بین پین ها ثابت در نظر گرفته شد. تعدادی از پارامترهای فرآیند در آزمایشات تجربی مورد بررسی قرار گرفته و با نتایج حاصل از شبیه سازی به کمک نرم افزار اجزاء محدود abaqus 6.9 مقایسه شده است. در طی انجام آزمایشات، از مسیر فشار ثابت و یکنواخت استفاده شده است. سپس سایر پارامترها با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با اعمال فشار 40 بار در قالب های با نسبت عمق به قطر (33/0h/s=) ، میتوان به پرشدگی بیش از 90% دست یافت. اما با افزایش فشار تا 50 بار، نازک شدگی بیش از 50% اتفاق می افتد. با افزایش زمان اعمال فشار، میزان پرشدگی ورق در درون قالب افزایش می یابد. البته این پرشدگی در لحظات اولیه شروع فرآیند بیشترین مقدار خود را داراست که به دلیل عدم ظهور رفتار خزشی است. با گذشت 1000 ثانیه از شروع فرآیند در اکثر حالات، میزان پرشدگی تغییر چندانی نمی کند. در حالتی که نسبت عمق به عرض کانال (5/0=h/w) می باشد، ورق در حین شکل دهی به دلیل عدم برخورد به کف یا دیواره های قالب، فضای قابل توجهی از قالب را پر کرده و پروفیل پرشدگی قالب افزایش می یابد. با افزایش قطر پین، اصطکاک بین ورق و قالب افزایش می یابد. درنتیجه از جریان یافتن ورق به داخل قالب جلوگیری شده و پروفیل پرشدگی کاهش می یابد. همچنین اگر نسبت عرض کانال به قطر پین (w/s) بیش از 66/0 باشد شاهد نازک شدگی بیش از 50 % خواهیم بود. با افزایش ارتفاع پین از 8/0 به 1 میلی متر، چون نسبت کشش افزایش می یابد بنابراین در قالب با ارتفاع بزرگ تر، نازک شدگی بیشتری در ورق مشاهده می شود. در حالتی که نسبت شعاع به ضخامت اولیه ورق (1r/t0=) باشد، میزان نازک شدگی در اکثر حالات قابل قبول بوده اما در حالتی که این نسبت 5/0 باشد، نازک شدگی بیشتر از 50 % رخ داده و احتمال پاره شدن ورق وجود دارد. با بررسی شرایط مختلف، حالتی مطلوب از لحاظ شکل دهی بدست آمد. معیار انتخاب این حالت مطلوب، بیشترین مقدار پر شدگی و کمترین مقدار نازک شدگی ورق در حین شکل دهی بوده است.

similar resources

ساخت صفحات دو قطبی برای استفاده در پیل های سوختی پلیمری، با استفاده از کامپوزیت های پلیمری رسانا

صفحات دو قطبی در پیل سوختی در وزن و حجم و در نتیجه، هزینه های اقتصادی پیل بیشترین نقش را ایفا می کنند. در ابتدا بخاطر نیاز مبرم ساختار پیل سوختی به رسانائی این صفحات، از فلزات و یا گرافیت، استفاده می شد. با توجه به پدیده های خوردگی و هزینه های بالا و همچنین رشد صنعت پلاستیک استفاده از کامپوزیت ها در ساخت صفحات متداول گشت. در این مقاله ساخت صفحات دوقطبی توسط کامپوزیت های ترموپلاست مورد بررسی ق...

full text

بررسی پارامترهای مؤثر درهیدروفرمینگ صفحات دو قطبی فلزی پیل سوختی با شیار مارپیچ موازی

صفحات دو قطبی مورد استفاده در پیل های سوختی از مهمترین و پر هزینه ترین اجزای یک پیل سوختی می باشند. صفحات دو قطبی فلزی به دلیل وزن و هزینه کمتر، بهترین گزینه برای جایگزینی صفحات فلزی ضخیم ماشینکاری شده یا گرافیتی هستند. انتخاب فرآیند شکل دهی مناسب، یکی از مهمترین موضوعات مطرح در تکنولوژی پیل سوختی است. در حال حاضر، فرآیند هیدروفرمینگ به دلیل قابلیت شکل دهی قطعاتی با وزن کم و هندسه پیچیده برای ت...

full text

بررسی تأثیر ضخامت لایه لاستیکی بر شکل دهیِ میکروکانال های صفحات دو قطبی فلزی در فرایند شکل دهی لاستیکی

full text

ساخت صفحات دوقطبی پیل سوختی از جنس فولاد زنگ‌نزن 304 بکمک فرایند شکل‌دهی داغ با دمش گاز

شکل‌دهی داغ ورق‌های فلزی با دمش گاز یکی از فرآیند‌های نوین در شکل‌دهی فلزات به شمار می‌رود که به دلیل افزایش شکل-پذیری و کاهش تنش تسلیم فلز که در نتیجه افزایش دمای فرآیند رخ می‌دهد، قابلیت ساخت محصولات با اشکال پیچیده در ابعاد بسیار کوچک و بزرگ را دارد. در این پژوهش، شکل‌دهی صفحات دوقطبی از جنس فولاد زنگ‌نزن 304 با ضخامت 0/12 میلیمتر و با الگوی شیاری مارپیچ بکمک فرآیند شکل‌دهی داغ با دمش گاز بص...

full text

شکل دهی صفحات دوقطبی فلزی پیل سوختی با الگوی پینی بکمک فرآیند هیدروفرمینگ در قالب های محدب

صفحات دوقطبی یکی از مهمترین اجزای پیل های سوختی میباشند. این صفحات از روش های مختلف نظیر ماشینکاری، قالب گیری و شکل دهی و همچنین از جنس های مختلفی نظیر صفحات گرافیتی، کامپوزیتی و فلزی ساخته می شوند. در این پژوهش، شکل دهی صفحات دوقطبی فلزی از جنس فولاد زنگ نزن 304 با ضخامت 11/0 میلیمتر و با الگوی پینی به کمک فرآیند هیدروفرمینگ در قالب محدب بطور تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار می گیرد. در این ر...

full text

بررسی تجربی و شبیه سازی پارامترهای فرآیندی و هندسی به منظور شکل دهی صفحات دوقطبی فلزی با الگوی پین شکل

در سال های اخیر به دلیل مزایای عمده صفحات دوقطبی فلزی استفاده از این صفحات در پیل های سوختی مورد استقبال قرار گرفته است. پژوهش های گوناگونی پیرامون روش های مختلف شکل دهی این صفحات صورت گرفته است. عمده این پژوهش ها بر روی الگوی مسیر جریان شیاری بوده است. در حالیکه در برخی از موارد که میزان افت فشار در مسیر جریان از اهمیت بالایی برخوردار می باشد، الگوی مسیر جریان پین شکل عملکرد مناسبی از خود نشان...

full text

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 (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی مکانیک

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023