نام پژوهشگر: سیدمحمدحسین سیدکاشی

بهینه سازی فرایند هیدروفرمینگ گرم لوله های فلزی و بررسی اثر دما و شعاع گوشه بر مسیرهای بارگذاری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی 1391
  سیدمحمدحسین سیدکاشی   حسن مسلمی نایینی

آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم علی رغم خواص مکانیکی مطلوب دارای شکل پذیریِ پایینی در دمای اتاق هستند که با بالا بردن دمای فرایند تا زیر دمای تبلور مجدد فلز می توان آن را تا حد قابل توجهی افزایش داد. به دلیل پیچیدگیِ فرایند در دمای بالا، کنترل عوامل مختلفِ موثر در شکل دهی از اهمیت بسیاری برخوردار است. در رساله ی حاضر، روش بهینه سازی نوینی بر اساس الگوریتم بازپختِ شبیه سازی شده برای طراحی و انتخاب بهینه ی مسیر های بارگذاری فشار و نیروی محوری تدوین گردید. این الگوریتم که در محیط نرم افزار متلب نوشته شده، از طریق جفت شدن با زبان طراحی پارامتریک انسیس (apdl) و با استفاده از حل گر ls-dyna به شبیه سازی عددی و تحلیل اجزای محدود فرایند می پردازد. در این روش، با رویکردی تطبیقی به بازتعریف پارامترهای بازپختِ شبیه سازی شده پرداخته، و همچنین با استفاده از نتایج هر مرحله در مرحله ی بعدی، سعی در کوچک کردن فضای جستجو نموده که هر دو مورد به افزایش سرعت همگرایی منجر شده است. مجموعاً 224 حالت ابعادی برای هیدروفرمینگ مقید و هیدروفرمینگ با تغذیه ی محوری با استفاده از سه مدل ماده ی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج حاصل، اثر ابعاد لوله، شعاع گوشه و نرخ کرنش بر میزان فشار داخلیِ بهینه و جابجایی محوریِ مورد نیاز برای شکل دهی موفقیت آمیز یک محصول متقارن محوری در هیدروفرمینگ گرم لوله های آلومینیومی از جنس آلیاژ 6061 آنیل شده، در دماهای تا 300 درجه ی سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفته است. در راستای بومی سازی این دانش، دستگاهی آزمایشگاهی برای هیدروفرمینگ گرم لوله طراحی و ساخته شد ولی برای دست یابی به نتایج تکمیلی از دستگاه مجهزتری در دانشگاه ملی پوسان کره جنوبی نیز استفاده گردید. برای تائید و صحت سنجی نتایج عددی، آزمایش های تجربی بر روی نمونه های منتخب انجام گردید و تطابق خوبی بین نتایج عددی و تجربی مشاهده شد. با استفاده از مسیرهای بارگذاری بهینه، شعاع گوشه ای تا t2 بدون بروز عیب حاصل شد. در نهایت نیز با بررسی مجموع نتایج، با رویکردی صنعتی به ارائه ی راهکارها و رهنمون هایی برای طراحی موفق فرایند پرداخته شده است.