بررسی تجربی و شبیه‌سازی هیدروفرمینگ لوله‌های دولایۀ آلومینیوم-مس با تغذیۀ محوری

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 5، دوره 28، شماره 2 - شماره پیاپی 16، شهریور 1396، صفحه 65-84   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum-mech.v28i2.48455

نویسندگان

غلامحسن پایگانه^{* 1}؛ کرامت ملک زاده فرد²؛ جواد شهبازی کرمی¹؛ اورنگ چائیچی³

¹دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران

²دانشگاه صنعتی مالک اشتر

³دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

چکیده

در کاربردهای خاص نظیر انتقال سیالات خورنده با درجه حرارت بالا که لوله‌های یک‌لایه عملکرد مناسبی ندارند، می‌توان از لوله‌های چندلایه استفاده نمود. برای شکل‌دهی این لوله‌ها فذآیند هیدروفرمینگ استفاده می‌گردد. در مقاله حاضر ابتدا شبیه‌سازی فرآیند شکل‌دهی لولۀ دولایۀ آلومینیوم- مس بااستفاده از روش اجزای محدود با فرض همسانگرد بودن ماده صورت گرفت. سپس با طراحی و ساخت مجموعۀ هیدروفرمینگ لوله باقابلیت کنترل فشار داخلی و تغذیۀ محوری بر نتایج شبیه‌سازی‌های عددی صحه‌گذاری گردید. نتایج نشان دادند در بین سه منحنی بارگذاری خطی، مرحله‌ای و اسپیلاین، منحنی بارگذاری خطی بهترین حالت برای فرآیند شکل‌دهی است. هم‌چنین هیدروفرمینگ لولۀ دولایه از توزیع ضخامت همگن‌تری نسبت به لولۀ یک‌لایه برخوردار است. نتایج تجربی، نتایج به‌دست آمده از شبیه-سازی را که برای پیش‌بینی منحنی بارگذاری استفاده می‌گردد، تأیید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

هیدروفرمینگ لوله؛ اتصالات دولایه؛ منحنی بارگذاری؛ توزیع ضخامتک شبیه‌سازی اجزای محدود

سایر فایل های مرتبط با مقاله

EA-5 payganeh-nahayi.pdf

مراجع

1. Apparatus for making wrought metal T's, Google Patents,US 2203868 A.1940.

2. مسلمی نائینی حسن، هاشمی، سیدجلال، لیاقت، غلامحسین، محمدی، مهران، دیلمی عضدی، حامد، «پیش‌بینی تحلیلی کرنش‌ها و تنش‌های حدی در هیدروفرمینگ لوله‌های آلومینیومی ناهمسانگرد»، مهندسی مکانیک مدرس، 14(2)، صص140-133،(2014).

3. Chu, E. and Xu, Y., "Hydroforming of aluminum extrusion tubes for automotive applications. Part I: buckling, wrinkling and bursting analyses of aluminum tubes", International journal of mechanical sciences, Vol. 46, No. 2, pp. 263-283. (2004).

4. Plancak, M., Vollertsen, F. and Woitschig, J., "Analysis, finite element simulation and experimental investigation of friction in tube hydroforming", Journal of materials processing technology, Vol. 170, No. 1, pp. 220-228, (2005).

5. Song, W., Heo, S.C., Kim. J. and Kang, B.S., "Investigation on preformed shape design to improve formability in tube hydroforming process using FEM", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 177, No. 1, pp. 658-662, (2006).

6. Yuan, S., Yuan, W. and Wang, X., "Effect of wrinkling behavior on formability and thickness distribution in tube hydroforming", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 177, No. 1, pp. 668-671, (2006).

7. Chu, E. and Xu, Y., "Influences of generalized loading parameters on FLD predictions for aluminum tube hydroforming", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 196, No. 1, pp. 1-9. (2008).

8. Wang, X., Li, P. and Wang, R., "Study on hydro-forming technology of manufacturing bimetallic CRA-lined pipe", International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 45, No. 4, pp. 373-378, (2005).

9. Islam, M., Olabi, A. and Hashmi, M., "Feasibility of multi-layered tubular components forming by hydroforming and finite element simulation", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 174, No. 1, pp. 394-398, (2006).

10. ASM International: ASM Handbook: Nonferrous Alloys and Special-purpose Materials, Properties and Selection, ASM publications, 10th ed., Vol. 2, (1990).

11. Dohmann, F. and Hartl, C., "Tube hydroforming—research and practical application", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 71, No. 1, pp. 174-186, (1997).

12. Mirzaal, M., Seyedkashi, S.M.H., Liaghat, G.H., Moslemi Naeini, H. and Moon, Y.H., "Application of simulated annealing method to pressure and force loading optimization in tube hydroforming process", International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 55, No. 1, pp. 78-84, (2012).

13. Li, S.H., Yang, Bing., Zhang, Wei-gang., Lin, Zhong-qin "Loading path prediction for tube hydroforming process using a fuzzy control strategy", Materials & Design, Vol. 29, No. 6, pp. 1110-1116, (2008).

14. Yuan, S., Wang, Xiaosong, Liu, Gang and Wang, Z., "Control and use of wrinkles in tube hydroforming", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 182, No. 1, pp. 6-11, (2007).

15. W.-J Song, Kim, Sang-Woo. Kim, Jeong. Kang, Beom-Soo, "Analytical and numerical analysis of bursting failure prediction in tube hydroforming", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 164, No. 1, pp. 1618-1623, (2005).

16. Asnafi, N., "Analytical modelling of tube hydroforming.Thin-Walled Structures", Vol. 34, No. 4, pp. 295-330, (1999).

17. Ghosh, A., Deshmukh, K. and Ngaile, G., "Database for real-time loading path prediction for tube hydroforming using multidimensional cubic spline interpolation", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 211, pp. 150-166, (2011).