شبیه سازی تاثیر القای امواج التراسونیک بر فرایند اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار

فرایند اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار به عنوان یک فرایند بسیار قوی جهت بهره مندی و ایجاد خواص مختلف در هنگام اکستروژن مواد در سال های اخیر مورد توجه دانشمندان و مهندسان قرار گرفته است. فرایند مذکور در واقع نوع خاصی از عملیات اکستروژن بوده و اصطلاحاً از جمله فرایندهای تغییرشکل پلاستیک شدید می باشد که برای تحقق آن نیاز به اعمال نیروهای بسیار بزرگ می باشد. این فرایند یکی از روش های تولید مواد ریزساختار و نانوساختار است. از سوی دیگر یکی از مزایای اثبات شده ارتعاشات التراسونیک کمک به فرایندهای شکل دهی در قالب کاهش نیروی مورد نیاز فرایند، کاهش تنش سیلان، کاهش و حذف روانکارها و .... می باشد. در این پایان نامه سعی شده است تلفیقی از دو موضوع فوق به منظور بهره گیری از مجموعه امتیازات هر دو فرایند در کنار یکدیگر مورد ارزیابی قرار گیرد. در فرایند اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار همراه با نوسانات التراسونیک، بیلت تحت تاثیر نیروی فشاری، از دو کانال با مقاطع یکسان که با یکدیگر زاویه می سازند عبور داده می شود و این در حالی است که هم زمان قالب تحت ارتعاشات التراسونیک قرارمی گیرد. تاکنون تلاش های فراوانی به منظور تحلیل اثرات این گونه ارتعاشات در فرایندهای شکل دهی نظیر کشش عمیق، کشش سیم، فورج و اکستروژن انجام گرفته است. از آن جایی که پدیده نوسانات التراسونیک در سرعت های بالایی رخ می دهد، تجزیه و تحلیل دقیق و درک چگونگی مکانیزم اعمال آن ها در فرایندهای شکل دهی بر اساس یافته ها و مشاهدات تجربی بسیار مشکل می باشد. به همین دلیل روش های اجزای محدود در این زمینه به کار گرفته شده اند. در این پژوهش از نرم افزار تجاری abaqus به منظور تحلیل مساله استفاده شده است. در ابتدا مدلسازی فرایند معمولی انجام و صحت آن در قیاس با مراجع موجود مورد ارزیابی قرار گرفت. کاهش نیروی متوسط اکستروژن به دلیل ارتعاشات التراسونیک در سرعت های اکستروژن کمتر از سرعت بحرانی از جمله نتایج به دست آمده است. افزایش دامنه ارتعاشات بر کاهش بیشتر این نیرو موثر است. همچنین کاهش تنش سیلان ماده مشاهده گردید.