مدل سازی هندسی فوم های فلزی و بررسی خمش ورقهای فومی در فرآیند شکل دهی با لیزر

شکل دهی فلزات با استفاده از لیزر، یک فناوری جدید در شکل دهی ورق های فلزی می باشد که در سال های اخیر بطور فزاینده ای افزایش پیدا کرده است. یکی از مزایای اساسی فرآیند شکل دهی با لیزر برخلاف روش های سنتی، غیرتماسی بودن این روش می باشد که همین امر شکل دهی فلزات از جنس های مختلف، از جمله شکل دهی مواد ترد را ممکن ساخته است. فوم های فلزی، یک دسته از مواد جدید می باشند که شکل دهی آ ن ها با استفاده از روش های سنتی، بدلیل شکسته شدن آن ها در زاویه های خم پایین، غیر ممکن است. هدف اصلی این پایان نامه بررسی عددی وتجربی شکل پذیری ورق های فوم فلزی سلول بسته با استفاده از لیزر می باشد. برای رسیدن به این هدف و بررسی عددی آن، ابتدا یک برنامه در محیط ماکروی نرم افزار کتیا به منظور مدل کردن این ورق ها ارائه شد که قادر است با کم کردن تصادفی حفره هایی کروی با اندازه های تصادفی، فوم حفره بسته را مدل کند. سپس با وارد کردن فوم مدل شده به نرم افزار آباکوس و شبیه سازی فرآیند شکل دهی با لیزر، شکل دهی این ورق ها بررسی شد. در ادامه، برای بررسی تاثیر پارامتر های لیزر بر روی زاویه خمش این ورق ها چند تحلیل عددی انجام شد که در این تحلیل ها اثر قطر پرتو لیزر بر روی زاویه خمش مورد بررسی قرار گرفت. به دلیل زیاد بودن تعداد المان ها هنگام تحلیل و زمانگیر بودن تحلیل ها چند آزمایش تجربی دیگر به منظور بررسی اثر قدرت پرتو لیزر، سرعت عبور پرتو لیزر و همچنین تعداد پاس های اسکن برروی زاویه خمش این ورق ها انجام شد. مقایسه چگالی نسبی و مشخصات فوم های مدل شده با فوم های واقعی نشان داد که فوم مدل شده با انطباق خوبی می تواند رفتار فوم های واقعی را پیش بینی کند. همچنین مقایسه نتایج بدست آمده از آزمایش تجربی با نتایج شبیه سازی، نشان می دهد که روند ارائه شده برای شبیه سازی فرآیند شکل دهی با لیزر می تواند با خطای کمی زاویه خمش این ورق ها را پیش بینی می کند.