نام پژوهشگر: عارف حبیب زاده

تعیین رفتار مکانیکی آلیاژ ti-6al-4v تحت شرایط حاکم بر ماشینکاری، مورد کاربرد در شبیه سازی المان محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1387
  عارف حبیب زاده   محمد حسین صادقی

فرایند ماشینکاری کاربرد گسترده ای در تولید قطعات صنعتی دارد. تحقیقات زیادی برای بهینه سازی فرایندهای مختلف ماشینکاری در چند دهه اخیر انجام شده است. در میان راهکارهای مختلف مدل سازی فرایند، شبیه سازی کامپیوتری به روش المان محدود (fem) به دلیل توانائی در ارائه توزیع نیرو، تنش، کرنش، نرخ کرنش و دما و ... از ارزش و اهمیتی زیادی برخوردار بوده است. دقت و قابلیت اطمینان نتایج شبیه سازی، شدیدا وابسته به نحوه مدل نمودن رفتار ماده و یا تنش سیلان (که خود تابعی از مقدار کرنش، نرخ کرنش و دماست) تحت شرایط حاکم بر فرایند ماشینکاری می باشد. مقادیر کرنش، نرخ کرنش و دما در فرایند ماشینکاری بسیار بالاست و لذا تعیین رفتار ماده در این فرایند با آزمایشهای معمول امکان پذیر نمی باشد و نیازمند تجهیزات و آزمایشهای پیچیده است. هدف از این پژوهش، تعیین رفتار مکانیکی (استخراج معادله تنش سیلان) آلیاژ ti6-al4-v بدون نیاز به آزمایشهای تجربی سرعت بالا می باشد. بدین منظور از معادله جانسون کک که دارای پنج ثابت است در مدل سازی تنش سیلان آلیاژ مذکور استفاده شده است. برای این کار اطلاعات تنش سیلان تستهای فشردن گرم (نرخ کرنش پایین) و تستهای ماشینکاری متعامد با هم ترکیب شده اند. در تستهای ماشینکاری برای محاسبه پارامترهای کرنش، نرخ کرنش، دما و تنش در صفحه برش از تئوری تحلیلی oxley استفاده شده است. پس از تعیین معادله مذکور، با انجام آزمایش های عملی با شرایط متفاوت، نتایج تحلیلی، شبیه سازی و آزمایش های عملی مورد تجزیه، تحلیل و مقایسه قرار گرفته و منابع خطا تعیین شده اند. از مهمترین نتایج بدست آمده می توان به بدست آوردن ضریب ثابت نرخ کرنش برای این آلیاژ، تدوین و بهینه سازی روشی برای تعیین معادله تنش سیلان مواد در ماشینکاری بدون نیاز به دستگاه تست هاپکینسون اشاره نمود که با استفاده از آن، معادله بدست آمده علاوه بر نرخ کرنشهای بالا (ماشینکاری) در نرخ کرنشهای پایین نیز تنش سیلان ماده را با خطای قابل قبول مدل سازی می کند. در شبیه سازی المان محدود ماشینکاری از نرم افزار msc marc استفاده شده است.