نام پژوهشگر: رسول صفدریان
رسول صفدریان حسن مسلمی نایینی
دراین رساله، از آنجاییکه مشخص کردن حد شکلدهی ورق در فرآیند شکلدهی از اهمیت خاصی برخوردار است، تلاش شد با تدوین و توسعه یک مدل تحلیلی حد شکل ورقهای ترکیبی مورد بررسی قرار گیرد. برای تکمیل مدل تحلیلی از شبیهسازی اجزای محدود در نرمافزار آباکوس استفاده شد. مدل تحلیلی انتخاب شده برای بررسی حد شکلدهی ورقهای ترکیبی، مدل مارسینیاک-کوچینسکی میباشد که دارای دقت مناسبی برای پیشبینی حد شکلدهی ورق میباشد. در این تحقیق کرنش خمشی به عنوان یک پارامتر موثر در فرآیندهای شکلدهی خارج از صفحه، به مدل مارسینیاک-کوچینسکی اضافه و مدل جدیدی برای پیشبینی حد شکلدهی ورقهای ترکیبی ارائه شد. برای حل روابط مدل تحلیلی از امکانات زبان برنامهنویسی پایتون استفاده شد. برنامه نوشته شده به نرمافزار آباکوس مرتبط شد تا توانایی پیشبینی حد شکلدهی ورقهای ترکیبی را داشته باشد. برای بررسی دقت مدل تحلیلی ارائه شده، تعدادی مدل عددی نیز برای پیشبینی حد شکلدهی ورقهای ترکیبی مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر مدل تحلیلی و مدلهای عددی، آزمایشهای تجربی حد شکلدهی ورقهای ترکیبی برای بررسی صحت مدل تحلیلی انجام شد. آزمایشهای تجربی و شبیهسازیهای عددی برای استخراج منحنی حد شکلدهی با استفاده از قالب استاندارد هکر انجام شد. نتایج مدلهای تحلیلی و عددی با نتایج تجربی مقایسه شد تا صحت و دقت آنها مشخص شود. نتایج نشان میدهد که از بین تمام مدلها ارائه شده در این رساله، مدل تحلیلی دارای بهترین دقت برای پیشبینی حد شکلدهی ورقهای ترکیبی میباشد. میزان جابجایی خط جوش پیشبینی شده با مدل تحلیلی از نزدیکی خوبی با نتایج تجربی برخوردار است. ارتفاع کشش و نیروی شکلدهی پیشبینی شده با استفاده از مدل تحلیلی دارای نزدیکی خوبی با نتایج تجربی میباشد. تاثیر نسبت ضخامت ورقهای پایه تشکیل دهنده ورق ترکیبی و همچنین راستای خط جوش بر روی حد شکلدهی ورقهای ترکیبی در بخش تجربی مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی تاثیر تغییرات نسبت ضخامت بر روی منحنی حد شکلدهی و ارتفاع کشش ورق ترکیبی، از ورقهای st12 با سه نسبت ضخامت متفاوت استفاده شد. برای جوشکاری این ورقها از جوشکاری لیزر nd:yag استفاده شد. در قسمت دیگر آزمایشهای تجربی، تاثیر راستای خط جوش روی حداکثر ارتفاع کشش و منحنی حد شکلدهی ورقهای ترکیبی بررسی شد. برای این منظور از دو نوع ورق آلومینیم 5182 و 6061 با ضخامت یکسان استفاده شد. این دو نوع ورق در سه راستای متفاوت 0، 45 و 90 درجه نسبت به راستای کرنش بیشینه بوسیله فرآیند جوشکاری اصطکاکی به یکدیگر جوش شدند. نمونههای ورقهای ترکیبی تهیه شده برای بررسی تاثیر نسبت ضخامت و تاثیر راستای خط جوش بر روی منحنی حد شکلدهی، تحت آزمون حد شکلدهی هکر قرار گرفت. جابجایی خط جوش پارامتر مهم دیگری است که در آزمایشهای تجربی و شبیهسازیها مورد بررسی قرار گرفت و تاثیر نسبت ضخامت بر روی آن ارائه شد. نتایج آزمایشهای تجربی نشان میدهد که با افزایش نسبت ضخامت ورقهای تشکیل دهنده ورق ترکیبی، سطح منحنی حد شکلدهی کاهش و جابجایی خط جوش افزایش مییابد. نتایج تجربی در بخش تاثیر راستای خط جوش ورقهای ترکیبی نشان میدهد که با افزایش زاویه بین راستای خط جوش و کرنش بیشینه، سطح منحنی حد شکلدهی ورق ترکیبی کاهش مییابد.