(۴-۵- الف) استفاده شده است. البته همانطورکه دربخش خواص مکانیکی نیزاشاره شد، درفلز
۵۰۸۳-H18 بدلیل ترد بودن بیش ازحدماده وزوال زودرس آن دربسترنگه دارنده، ازابعاد ۲۰۰میلیمتر در۱۲۰میلیمترطبق شکل (۴-۵- ب) استفاده شده است. توجه شود که خط جوش درهمه نمونه ها موازی با جهت نورد ورق ها می باشند. سپس به هدف اصلی دراین تحقیق خواهیم پرداخت وآن بررسی زوال درTWB های غیرهم جنس می باشد که بدلیل نبود اطلاعات آزمایشگاهی، تنها به مدل سازی المان محدود آنها پرداخته شده است.

(ب)
(الف)
شکل (۴-۵): نمایی ازنمونه های مورد استفاده درتست کشش کروی [۱۰۱].
ازآنجا که دراین تحقیق قصد داریم درحدامکان مدل ها به واقعیت نزدیک باشند، شرایط اصطکاکی برآورد شده بین سطوح نیزدرنظرگرفته شده اند. بدلیل استفاده ازروان کننده، ضریب اصطکاک بین سمبه وورق ها برابر۰۸/۰ وبین نگه دارنده/ قالب وورق ها برابر۱۶/۰ درنظرگرفته شده است. البته درمورد فلزپایه ۵۰۸۳-H18 بدلیل استفاده ازسطح بسترمسطح به جای سطح بستردایره ای شکل، ازضریب اصطکاک ۲/۰ بین نگه دارنده/ قالب وورق ها استفاده شده است تا شرایط نگه دارندگی ورق به طورکامل ارضا شده باشد. جهت مدل سازی فرایند شکل دهی نیزفرض شده است که ورق ها وناحیه جوش همگی دریک سطح مرجع مدل سازی شوند وآن سطحی است که با قالب تماس دارد. جهت یکسان سازی درنتایج ظاهرشده، فرض شده است که حرکت سمبه درحین شکل دهی به صورت رابطه خطی قابل بیان باشد که زمان سپری شده درحل مسئله و ضریب ثابتی است.
جهت امرمدل سازی، چهارقطعه مورداستفاده درتست کشش کروی که شامل سمبه، نگه دارنده، قالب وورق خام می شود وتمامی ابعاد مورد نیازدرشکل (۴-۶- الف) داده شده است، طبق شکل (۴-۶- ب) سرهم بندی شده اند. بدلیل وجود تقارن درورق، تنها نصف آنها مدل سازی شده اند که این کاربه کاهش زمان صرف شده درنتایج کمک خواهد کرد.

(الف)

(ب)
شکل (۴-۶): نمایی ازمدل مورداستفاده درتست کشش کروی: الف) ابعاد مورد نیاز [۱۰۹] ب) مدل
سرهم بندی شده درنرم افزار.
سمبه، نگه دارنده وقالب بوسیله سطوح صلب تحلیلی مدل سازی شده اند تاهیچگونه تغییرشکلی درآنها پدیدارنشود وازالمان پوسته چهارگره ای کاهش یافته با پنج نقطه انتگرال گیری درامتداد ضخامت برای مدل سازی ورق ها استفاده شده است. شبکه بندی ورق ها به گونه ای انجام شده است که هرسه فاکتورهمگرایی، دقت وزمان صرف شده درحدامکان ارضا شده باشند. لذا ابتدا سطح ورق به گونه ای قسمت بندی شد که با هندسه مسئله سازگاری بهتری داشته باشد. برای این کار، ورق به سه قسمت درون ناحیه تحت تغییرشکل (ناحیه ۱)، ناحیه بستر نگه دارنده (ناحیه ۲) وناحیه خارج ازمحدوده شکل دهی (ناحیه ۳) مطابق شکل (۴-۷) تقسیم بندی شد.

میلیمتر
میلیمتر
(الف)

میلیمتر
میلیمتر
(ب)
شکل (۴-۷): نواحی تقسیم بندی شده ورق ها درتست کشش کروی: الف) نمونه۲۰۰×۲۰۰میلیمتر ب)
نمونه ۲۰۰×۱۲۰میلیمتر. بدلیل وجود تقارن، تنها نصف هر ورق نشان داده شده است.
برای تعریف تماس بین سطوح نیزاز نوع تماس جفتی با تعریف سطوح مستعد درتماس استفاده شده است. این تماس ها شامل تماس بین ورق ها ونگه دارنده، تماس بین ورق ها وقالب وتماس بین ورق ها وسمبه خواهد بود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت zusa.ir مراجعه نمایید.

۵- TWB های همجنس

تمامی نمونه های مطرح شده درجدول (۴-۲) به جزنمونه DP590(DG) (بدلیل نبود اطلاعات آزمایشگاهی درمورد بیشینه حدشکل دهی والگوی زوال) دراینجا مدل سازی شده ونتایج آنها با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده اند. اما پیش ازآنکه مدل سازی ها با حداکثردقت انجام شوند، سعی شده است که تاثیردرنظرگیری خط جوش وخاصیت غیرایزوتروپی فلزات پایه درپیش بینی ها مورد ارزیابی قرارگیرد.
جهت برآورد تاثیرمدل سازی خط جوش برنتایج شبیه سازی شده درتست کشش کروی، دراینجا سه مدل مختلف هندسی مطابق شکل (۵-۱) درنظرگرفته شده اند:

شرایط جوشکاری ایده آل: بنابراین ناحیه جوش به طورکامل ازشبیه سازی ومحاسبات حذف خواهد شد (مدل A).

درنظرگیری خط جوش با شرایط خواص مکانیکی وقیودهندسی متوسط وثابت درکل هندسه جوش (مدل B).

درنظرگیری خط جوش با خواص مکانیکی متوسط وثابت وهندسه ی با ضخامت متغیر(مدل C).

شکل (۵-۱): نمایی ازسه مدل مختلف مورد استفاده درخط جوش[۱۰۱].
بیشینه ارتفاع شکل دهی، مکان والگوی اولین زوال درشبیه سازی ها با آنچه ازاطلاعات آزمایشگاهی بدست آمده اند مقایسه شده وبهترین مدل ها درپیش بینی این مقادیرمشخص شده اند.
اندازه المان ها درورق های ۶۱۱۱-T4، ۵۰۸۳-O، DP590 درناحیه ۱ تقریبا برابر۴ میلیمتر، درناحیه ۲ بدلیل تغییرشکل زیاد برابر۲میلیمترودرناحیه ۳ برابراندازه تقریبی ۵ میلیمترقرارداده شده است ودرورق ۵۰۸۳-H18 درناحیه ۱ برابر۱میلیمتر، درناحیه ۲ برابراندازه تقریبی ۳میلیمترودرناحیه ۳ برابراندازه تقریبی ۷میلیمترقسمت بندی شده است (شکل(۴-۷)). لذا شبکه بندی ورق به شکل آنچه درشکل (۵-۲) نشان داده شده است پدیدارگردید.

(الف)

(ب)
شکل (۵-۲): نمایی ازشبکه بندی درنمونه های هم جنس درتست کشش کروی . الف) ورق های
۶۱۱۱-T4، ۵۰۸۳-O، DP590 ب) ورق ۵۰۸۳-H18.

۵-۱- مدل سازی خط جوش ودرنظرگیری رفتارایزوتروپی/ غیرایزوتروپی برای ورق های پایه:

درگام اول جهت بررسی تاثیرمدل سازی خط جوش بررفتارTWB، سه نوع مطرح شده A,B,C (شکل (۵-۱)) ازخط جوش را درمحیط نرم افزارآباکوس مدل سازی کرده وطبق شرایط گفته شده دربالا ودرنظرگیری شرایط تسلیم ایزوتروپیک برای فلزات پایه وخط جوش، TWB تحت فرایند کشش کروی قرارداده شد. نتایج حاصله ازتخمین بیشینه حدشکل دهی دراین نمونه ها درجدول (۵-۱) قابل مشاهده می باشند. همانطور که ازاین نتایج پیدا است، با مدل سازی دقیق تر هندسه خط جوش، بیشینه ارتفاع شکل دهی درهمه نمونه ها به جزنمونه DP590(SG) افزایش یافته است واین بخاطردو دلیل زیراست:

درهمه این نمونه ها، همانطورکه بعدا بیشترتوضیح داده خواهد شد، اولین زوال به نحوی درفلزات پایه اتفاق می افتد ودرنتیجه با مدل سازی دقیق ترخط جوش، تمرکزتنش کاهش یافته وباعث افزایش شکل دهی می شود.

درنمونه DP590(SG) بدلیل آنکه اولین زوال درنوع A وB کاملا متفاوت است به نحوی که درنوع A زوال درفلزپایه ودرنوع B اولین زوال درخط جوش اتفاق می افتد، درنتیجه نتایج متفاوتی را درپیش بینی بیشینه حدشکل دهی خواهند داد اما پس ازدرنظرگیری خط جوش درمدل سازی (مدل های A وB)، با مدل سازی دقیق ترخط جوش، پیش بینی بیشینه ارتفاع حدشکل دهی نیزافزایش یافته است واین به خاطرکاهش تمرکزتنش است.

لذا مطابق آنچه دربالا به آن اشاره شد، نوع مدل سازی C ازخط جوش دارای بیان بهتری اززوال درنمونه ها خواهد بود. همچنین طبق نتایج ارائه شده درجدول (۵-۱) دیده می شود که درحالت کلی، مدل جوش © دارای کمترین خطا درپیش بینی حد شکل دهی خواهد بود. لذا برای نمونه های (DG) تنها نوع مدل سازی C درنظرگرفته شده است.
اگر به جدول (۴-۷) مراجعه شود، دیده می شود که غیرایزوتروپی ورق های مورد استفاده دراین تحقیق چندان زیاد نبوده وگاها می توان ازآنها صرفه نظرکرد، اما جهت بهبود پیش بینی ها دراینجا یکبار دیگرتمام نوع مدل سازی های C را با درنظرگیری غیرایزوتروپی ورق های مربوطه انجام داده ودرجدول (۵-۲) آورده شده است. درمجموع برای تمامی نمونه ها، به جز
۶۱۱۱-T4(SG) که تفاوتی درپیش بینی شبیه سازی شده وآزمایش وجود دارد، درنظرگیری غیرایزوتروپی باعث بهبود پیش بینی شده است.
جدول (۵-۱): نتایج شبیه سازی شده ایزوتروپیک وآزمایشگاهی [۷] بیشینه حدشکل دهی درتست
کشش کروی.

حق انحصاری © 2021 مطالب علمی گلچین شده. کلیه حقوق محف