فرایند هیدروفرمینگ لوله به عنوان یکی از روش های نوین در شکل دهی فلزات مورد توجه بسیاری از صنایع قرار گرفته است. در این روش با اعمال فشار داخلی هیدرولیکی و نیروی محوری، لوله تغییر شکل می دهد و شکل سطح داخلی قالب را به خود می گیرد. تولید قطعاتی متنوع با شکل های پیچیده، سبک، با دقت ابعادی و استحکام بالا از جمله مزایایی می باشد که باعث گسترش کاربرد این فرایند شده است. مسیر بارگذاری در این فرایند از اهمیت ویژه ای برخوردار است و عمدتاً با روش آزمون و خطا که زمان بر و پر هزینه است، بدست می آید. برای حل این مشکل از روش های بهینه سازی در شبیه سازی فرایند هیدروفرمینگ استفاده می گردد. پارامترهای مختلفی در بهینه سازی این فرایند مورد سنجش قرار می گیرندو مقادیر بهینه آن ها برای دستیابی به بهترین مسیر بار تعیین می شوند. شیرهای توپی عملکرد ساده ای دارند و قادر به حفظ و تنظیم جریان سیال با دبی و فشار بالا می باشند، به همین دلیل به طور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. توپی این شیرها به صورت سنتی با فرایندهای ریخته گری یا آهنگری تولید می شوند. یک روش جدید ساخت این قطعه استفاده از هیدروفرمینگ لوله است که علاوه بر کاهش وزن و صافی سطح بسیار بالا، کاهش هزینه تولید را به دنبال دارد. در این پایان نامه به بهینه سازی مسیر بار هیدروفرمینگ لوله جهت تولید توپی شیر با استفاده از روش سطح پاسخ پرداخته می شود. همچنین به منظور تعیین واماندگی ها از معیار مجموع تنش فشاری برای کنترل چروکیدگی و از منحنی های حد شکل دهی مبتنی بر تنش (flsc) برای گلویی شدن استفاده می شود.

فولادهای دوفازی دارای خواص مکانیکی قابل توجهی نظیر استحکام بالا با وجود دارا بودن شکل¬پذیری مناسب می باشند. وجود فاز سخت مارتنزیت در زمینه نرم فریتی سبب میشود تا این فولاد خواص منحصر به فردی مانند حد الاستیک پایین، نرخ سخت شوندگی اولیه بالا و افزایش طول زیاد و یکنواختی را، دارا باشد. به دلیل ضعف روش ماکرومکانیکی و ماکرو پلاستیسیته در مدل-سازی فولادهای دوفازی به سبب وجود دو فاز متفاوت درکنار هم ، توجه فزاینده ای به تلاش در زمینه مدل سازی میکرومکانیکی خواص این نوع فولادها معطوف شده است. به همین دلیل در مطالعه بر روی فولادهای یاد شده اقتضا می کند تا خواص میکروساختار و درصد فازهای موجود در فولاد و نیز خواص هر فاز بطور مجزا در تحلیل لحاظ شوند. در این پایان نامه هدف بررسی رفتار مدل سه بعدی ساختار این نوع فولاد و تحلیل آن به کمک روش تحلیل المان محدود مبتنی بر تئوری کریستال پلاستیسیته در کشش ساده است. برای مطالعه تاثیر کسر حجمی مارتنزیت بر روی رفتار فولاد یاد شده، دو نوع فولاد دوفازی با کسر حجمی 18% و 44% مارتنزیت در نظر گرفته شده است. ابتدا فرمولبندی مدل ماده بر اساس کریستال پلاستیسیته در قالب کد اجزا محدود umat به نرم¬افزار آباکوس معرفی شده است. به منظور ایجاد یک مدل سه بعدی از مورفولوژی میکروساختار شامل، اندازه دانه، شکل دانه و جهت گیری دانه، الگوریتم دانه بندی ورونئی مورد استفاده قرار گرفته است. با استفاده از این روش، المان حجمی نماینده (rve) با 50، 100 و 200 دانه تولید شد. توزیع فاز در هر دو فولاد به صورت تصادفی در نظر گرفته شده است. رفتار تغییر شکل فاز فریت با استفاده از کریستال پلاستیسته مدل شد، در حالی که فرض شد رفتار فاز مارتنزیت از معادله ووس پیروی میکند. نتایج بدست آمده برای حالت فریت خالص و فولاد دوفازی یاد شده و با نتایج تجربی برگرفته شده از مقالات مورد مقایسه قرار گرفت. تطابق نزدیک نتایج با یکدیگر بیانگر کارایی رویه مورد استفاده در این پایان نامه میباشد.