نمودار حد شکل دهی یکی از نمودارهای کاربردی در طراحی قالب ورقهای فلزی در فرآیند شکل دهی ورق می باشند. تا زمانیکه کرنشهای اصلی پایین این منحنی در نمودار حد شکل دهی قرار دارند، در آن ناحیه از فلز، گلویی و پارگی رخ نمی دهد و در صورت قرارگیری در بالای آن خرابی رخ می دهد. کاربرد نمودارهای حد شکل دهی شامل طراحی قطعه، بهینه سازی طراحی قالب، آزمایش قالب وکنترل کیفیت در حین تولید می باشد. نرخ کرنش در نمودارهای حد شکل دهی از جمله فاکتورهای مهم در شکل دهی ورقهاست و تعیین کننده سرعت پرس برای شکل دهی است. در این تحقیق اثر نرخ کرنش بر نمودار حد شکل دهی ورق فولادی st14 به طور تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور از حالت کشش خارج از صفحه استفاده شده و آزمایشات در سه سرعت مختلف صورت گرفته اند. اختلاف بین نمودار حد شکل دهی در سه سرعت مختلف ناشی از شرایط اصطکاکی بوده و یا دقت در انجام آزمایشات بوده است. همچنین جهت انجام شبیه سازی از نرم افزار abaqus استفاده شده است. در شبیه سازی از مدل دو شاخه ای شدن برای مشخص کردن زمان پارگی استفاده شده است. در نهایت نتایج حاصل از شبیه سازی و کار تجربی با هم مقایسه شده اند. نتایج تجربی و شبیه سازی تطابق نسبتا خوبی با هم داشته و اختلاف اندک بین نتایج تجربی و شبیه سازی ناشی از حاشیه امنیت بالای تئوری دوشاخه ای شدن بوده است. در این تحقیق مشخص شد که سرعتهای در محدوده ی پایین شکل دهی تاثیر چندانی در نمودار حد شکل دهی و حد تنش شکل دهی ندارد.

سنگ زنی روشی است که عمدتاً در آخرین مرحله تولید به کار گرفته می شود. به طور کلی، سنگ زنی فرآیندی است که در آن توسط ابزار تشکیل شده از دانه های ریز و مواد ساینده سخت، از یک جسم نرمتر براده برداری می شود. تقریباً تمام مواد سخت و نرم موجود در صنعت و طبیعت قابل سنگ زنی می باشند نظیر: آلومینیوم، فولاد، سرامیک و حتی شیشه والماس. لزوم تولید قطعات با سرعت بالا و کمترین عیوب ممکن موجب تحول عظیم در سنگ زنی شده بطوری که می توان از آن به عنوان جایگزین برای تراشکاری و فرزکاری قطعات سخت نام برد. دراین پایان نامه یک مدل جدید برای پیش بینی نیرو در سنگ زنی ارایه شده است که سختی قطعه کار مورد استفاده نیز بطور مستقیم در مدل سازی بکار گرفته شده و این درحالی است که در مدل های پیشین این سختی با یک ضریب ثابت جایگزین شده است که برای قطعات با مواد مختلف نیاز به انجام محاسبات تکراری جهت بدست آوردن ضریب ثابت می باشد. طی فرآیند سنگ زنی تشکیل براده شامل سه مرحله شخم، برش و سایش می باشد. در مدل سازی ، مولفه افقی و عمودی نیروی سنگ زنی در هر مرحله براساس پارامترهایی نظیر سرعت چرخ سنگ ، عمق برش و میزان پیش روی در کنار ضرایب ثابت تجربی فرمول بندی شده و آن ضرایب تحت شرایط مشخصی به کمک نتایج تجربی تعیین می شوند. در این پایان نامه مدل نیروی سنگ زنی با انتخاب مدل های مناسب برای نسبت بین مولفه های مماسی و عمودی برش با در نظر گرفتن تاثیر تغییرات ضریب اصطکاک در طول فرآیند و نیز تغییرات نیروی شخم با توجه به جنس قطعه بهبود یافته، بدین صورت که بجای یک ضریب اصطکاک ثابت از ضریب اصطکاک متغیر برای مدل سازی استفاده شده است. مدل ارایه شده در این پایان نامه برای مواد مختلف براحتی قابل استفاده می باشد .در پایان مدل ارایه شده با نتایج تجربی بدست آمده از آزمایشات انجام شده در مقالات معتبر قبلی ارزیابی شد و نتایج بدست آمده حکایت از مطابقت کمی منطقی بین مدل و نتایج تجربی دارد. همچنین خطای جذر میانگین مربعات برای مدل ارایه شده 15/2 بدست آمده است.

صفحات دوقطبی یکی از مهمترین اجزای پیل سوختی بشمار می¬آیند که بیشترین وزن و هزینه را در ساخت آن به خود اختصاص می¬دهند. در صنعت این قبیل صفحات را با روش¬های متنوعی همچون استمپینگ، شکل¬دهی با لایه لاستیکی، شکل¬دهی الکترومغناطیسی و هیدروفرمینگ تولید می¬کنند که هر کدام از آنها دارای معایب خاص خود می¬باشند. در این بین، فرآیند هیدروفرمینگ به دلیل دارا بودن مزایای متعدد، بعنوان یک روش کاربردی در شکل¬دهی صفحات دوقطبی با الگوی پیچیده مطرح است. صفحات دوقطبی دارای هندسه مسیر جریان سیال مختلفی هستند که عبارتند از: شیاری، پینی، متصل بهم و مارپیچ. در این میان، شکل¬دهی الگوی شیاری مارپیچ به دلیل پیچیدگی و دقت هندسی بالای الگوی مسیر جریان، فاصله کم بین شیارها و نیز ضخامت بسیار کم ورق، کار بسیار مشکلی است. تاکنون تحقیقات زیادی در زمینه الگوهای شیاری صورت گرفته است اما نکته¬ قابل توجهی که در شکل¬دهی این الگوها از اهمیت خاصی برخوردار است، دستیابی به نسبت عمق به عرض بالا در کانال¬ها می¬باشد که در این پژوهش مدنظر قرار داده شده است. از طرفی پژوهش¬هایی که تاکنون در زمینه شکل¬دهی الگوهای شیار مارپیچی انجام شده محدود به شکل¬دهی به روش لایه لاستیکی بوده و تاکنون شکل¬دهی این الگوی پیچیده به روش هیدروفرمینگ بررسی نشده است. از این رو در این پژوهش، قابلیت شکل¬دهی صفحات دو¬¬قطبی با الگوی شیار مارپیچ موازی به کمک روش هیدروفرمینگ به¬صورت تجربی و شبیه¬سازی اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، صفحاتی از جنس فولاد زنگ¬نزن 304 به ضخامت 11/0 میلیمتر شکل داده شدند و تاثیر برخی از پارامترهای هندسی و فرآیندی بر شکل¬دهی این صفحات مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که حالت مطلوب برای شکل¬دهی صفحات، شیارهایی به پهنای دیواره 65/0 میلیمتر، عرض 5/1 میلیمتر، زاویه دیواره 10 درجه، شعاع فیلت داخلی 2/0 و خارجی 3/0 میلیمتر و نسبت شعاع مارپیچ کانال 2 می¬باشد. با دستیابی به پارامترهای هندسی و فرآیندی مطلوب، امکان شکل¬دهی صفحاتی با نسبت عمق به عرض بالا در حدود 53/0 در حالت مقعر و 62/0 در حالت محدب و با درصد پرشدگی 91/95% در حالت کلی میسر گردید.

منیزیم هیدرید (mgh2) به دلیل چگالی بالای وزنی (%6/7) و حجمی (kg/m3110) در ذخیره¬سازی هیدروژن و نیز کیفیت بالای تکرارپذیری در فرایند جذب و دفع بسیار مورد توجه است. با این وجود دمای کارکرد این هیدرید جهت استفاده تجاری زیاد است (400<t). مطالعات پژوهشگران مختلف نشان می¬دهد که می¬توان دمای واکنش و سینتیک جذب و آزادسازی هیدروژن را به کمک آسیاکاری و استفاده از کاتالیزگرهای مختلف بهبود بخشید. برای تهیه¬ی کاتالیزگر عناصر v ,mn ,ti و fe یکبار به صورت عنصری و بار دیگر تحت زمان¬های 5، 15 و 30 آسیاب شدند. کاتالیزگرها با نسبت وزنی 10% به منیزیم هیدرید افزوده و به مدت 30 ساعت آسیاب شدند. برای بررسی تغییرات فازی از آنالیز xrd، برای محاسبه¬ی اندازه دانه و کرنش شبکه از رابطه¬ی ویلیامسون¬هال، خواص حرارتی از آنالیز dsc و تغییرات مورفولوژی ایجاد شده در حین آسیاب از تصاویر sem کمک گرفته شد. نتایج نشان داد در نمونه¬ای که منیزیم هیدرید به همراه عناصر v ,mn ,ti و fe به مدت 30 ساعت آسیاب شده است کمترین دمای واجذب را نشان می¬دهد.

کشش عمیق از مهم¬ترین فرآیند¬های شکل¬دهی ورق به شمار می¬آید. ویژگی این فرآیند در تولید قطعاتی با هندسه پیچیده، استحکام بالا و وزن کم می¬باشد. به منظور افزایش شکل¬پذیری آلیاژ¬های آلومینیوم در فرآیند کشش عمیق و با توجه به مشکلات شکل¬پذیری این آلیاژ¬¬ها در دمای اتاق استفاده از فرآیند¬های شکل¬دهی گرم ضروری است. اغلب پژوهش¬های انجام شده در خصوص آلیاژهای آلومینیوم در محدوده شکل¬دهی گرم تا حد¬اکثر دمای ?c350 می¬باشد که نتایج حاکی از برتری حالت گرادیانی نسبت به حالت همدما است. لذا در این پایان¬نامه فرآیند کشش عمیق گرم گرادیانی قطعات استوانه¬ای از ورق آلیاژی آلومینیوم 5083 با ضخامت mm2 تا محدوده¬ی شکل¬دهی داغ و تا دمای ?c550 به صورت تجربی و شبیه¬سازی اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفت. جهت اعمال گرادیان حرارتی، ناحیه فلنج بلنک توسط حرارت¬دهی قالب گرم شده و خنک¬سازی مرکز بلنک به¬منظور افزایش مقاومت آن توسط سنبه آبگرد انجام شد. آزمایش¬ها در دوحالت نیروی ورقگیر ثابت و متناوب صورت گرفته ¬است. برای حالت نیروی ثابت تاثیر پارامترهای هندسه¬ی اجزای قالب، روانکار، دما و سرعت شکل¬دهی بصورت تجربی و شبیه¬سازی بررسی شده و تاثیر این پارامترها بر روی خروجی¬هایی مثل نیروی سنبه، نسبت کشش حدی، توزیع ضخامت و توزیع دما مورد بحث و تحلیل قرار گرفت. در حالت نیروی متناوب نیز تاثیر پارامتر دمای شکل-دهی و نحوه¬ی اعمال نیروی اولیه ورقگیر بصورت تجربی و شبیه¬سازی بر روی نیروی سنبه، نسبت کشش حدی و توزیع ضخامت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی و شبیه¬سازی نشان می¬دهد که افزایش دما در ناحیه فلنچ بلنک و همچنین خنک¬سازی مرکز بلنک منجربه بهبود نسبت کشش حدی می¬شود. برای حالت نیروی ورقگیر ثابت، در دمای شکل¬دهی ?c550 و سرعت رم mm/min 378 با روانکاری پودر گرافیت نسبت کشش حدی 83/2 حاصل شد. در نهایت با ترکیبی از شبیه¬سازی اجزای محدود در اعمال نیروی ورقگیر متناوب و همچنین آزمایش¬های تجربی، پارامترهای مناسب برای حالت نیروی تناوبی نیز حاصل شد.

رفتار سوپر پلاستیک برخی از آلیاژهای فلزی و سرامیک ها توانایی سیلان تحت کشش تا مقادیر ازدیاد طول بسیار بزرگ است. در پژوهش حاضر اثر زیرکونیم بر رفتار سوپر پلاستیک آلیاژ آلومینیم 7475 در شرایط ecar شده مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند ecar با مسیر a در دمای محیط و به تعداد پاس های 1، 3 و5 انجام گرفت. ریز ساختار نمونه ها قبل و بعد از فرایند ecar به وسیله میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقادیر میکروسختی در نمونه ها با افزایش تعداد پاس افزایش یافت، در حالیکه انعطاف پذیری نمونه ها به شدت کاهش داشته است. قبل از فرایند ecar اندازه دانه ها برای آلیاژ 7475 حاوی 0.16 درصد زیرکونیم برابر 24 µm بود و با اعمال 5پاس ecar اندازه دانه به مقدار mµ 13 رسید. میزان همگنی در ساختار نیز با افزایش تعداد پاس های ecar افزایش یافت. نتایج آزمون کشش در بررسی رفتار سوپر پلاستیک در محدوده نرخ کرنش10-4s-1-10-3s-1 و در دمای515?c نشان داد که حضور فاز al3zr باعث پایداری حرارتی ریز ساختار آلیاژ7475 حاوی 0.16 درصد زیرکونیوم ( ecarشده تا 5 پاس) نسبت به آلیاژ پایه می گردد. رفتار سوپرپلاستیک برای نمونه های ecar شده تا 5 پاس در دمای 515 ?c مشاهده می شود. مقدار توان حساسیت به نرخ کرنش به عنوان ملاک اصلی تعیین سوپرپلاستیسیته در دمای بالا به دلیل رشد دانه ها در نمونه های آلیاژ پایه ecar شده تا 5 پاس نسبت به آلیاژ 3 ecar شده تا 5 پاس کاهش پیدا کرد. این موضوع در حالی است که برای نمونه های فراپیرسازی و یک پاس ecar شده، رفتار سوپرپلاستیک برای آلیاژ مشاهده نشده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

شکل پذیری ورق را می توان توانایی ورق در تغییر شکل و تبدیل شدن به شکل مورد نظر بدون پارگی و گلویی شدن، تعریف کرد. ورقها را تنها تا حد معینی می توان تغییر شکل داد که این حد با شروع گلویی موضعی که در نهایت منجر به پارگی می شود مشخص می گردد. یکی از روشهای معروف که محدودیت های فوق را نشان می دهد نمودار حد شکل دهی می باشد. اثبات شده است که اگرچه نمودارهای حد شکل دهی روش مناسبی برای تحلیل شکل پذیری ماده است اما تنها زمانی قابل استفاده است که بارگذاری متناسب باشد. به عبارت دیگر زمانی که نسبت میان کرنشهای اصلی در طول فرآیند شکل دهی ثابت باشد. لذا جهت رفع این مشکل، نمودارهای حد تنش شکل دهی مطرح شدند که مستقل از مسیر کرنش می باشند. فاکتورهای زیادی بر حد شکل دهی تاثیر می گذارند که یکی از آنها نرخ کرنش می باشد. در این پایان نامه به بررسی اثر نرخ کرنش بر شکل دهی پرداخته می شود. بر این اساس نمودار حد شکل دهی آلیاژ آلومینیم 3105 به صورت تجربی و با استفاده از تست کشش خارج از صفحه هکر برآورد می شود. همچنین به خاطر اهمیت نمودارهای حد تنش شکل دهی، با استفاده از روابط پلاستیسیته، تنشهای حدی حاصل از کرنشهای حدی تجربی و به دنبال آن منحنی حد تنش شکل دهی آلیاژ آلومینیم 3105 تعیین می شود. همچنین در این پایان نامه به بررسی تعدادی از تئوریها و معیارهای تسلیم مختلف برای پیش بینی نمودارهای حد کرنش و حد تنش شکل دهی پرداخته می شود و نتایج حاصل از کار تحلیلی با نتایج تجربی مقایسه می شود. به دلیل کاربرد زیاد روشهای المان محدود در پیش بینی حد شکل دهی، در این پایان نامه نمودار حد کرنش و حد تنش شکل دهی با استفاده از شبیه سازی و معیارهای شکست نرم مختلف پیش بینی شده و با نتایج تجربی مقایسه می شوند. همچنین با توجه به محدودیت امکانات، بررسی اثر نرخ کرنش در سرعت های معمول شکل دهی از طریق تجربی و بررسی اثر نرخ کرنش در سرعت های بالا با استفاده از روش اجزای محدود انجام می شود. نتایج حاصل نشان می دهند که در فرآیندهای شکل دهی با سرعت معمولی نرخ کرنش تاثیر محسوسی بر شکل دهی ندارد در حالی که در فرآیندهای شکل دهی با سرعت بالا با افزایش نرخ کرنش شکل دهی بهتر شده و تراز منحنی حد شکل دهی افزایش می یابد.