مطالعه شکل پذیری در فرایند شکل دهی غلتکی: نگرشی بر اثر پارامترهای فرایند بر توزیع آسیب

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 18 آذر 1402   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2023.84727.1207

نویسندگان

حسین طالبی قادیکلایی^{* 1}؛ جسن مسلمی نائینی²؛ وحید زال³؛ فرزاد احمدی خطیر⁴

¹گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

²گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

³گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

⁴گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

در این پژوهش، پدیده شکست‌نرم در فرایندهای شکل‌دهی غلتکی یک مرحله‌ای مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، رفتار شکست آلیاژ آلومینیوم 6061-T6 به کمک معیار شکست‌نرم پدیدارشناختی (موهر-کلمب اصلاح شده)، به کار گرفته شد. در ادامه، کالیبراسیون معیار شکست‌نرم به کمک روش ترکیبی تجربی-شبیه‌سازی انجام پذیرفت. مدل‌سازی فرایند شکل‌دهی غلتکی به کمک تحلیل اجزای محدود انجام شد و معیار شکست توسط زیربرنامه مناسب به شبیه‌سازی اجزای محدود اعمال گردید. مطابق با نتایج، معیار مور-کلمب با درصد خطای 47/4 قابلیت پیش‌بینی شروع شکست در فرایند شکل‌دهی غلتکی یک مرحله‌ای را دارا می‌باشد. با توجه به اثر پذیری دقت نتایج توزیع آسیب از حالت تنش در طول فرایند، اثر پارامترهای فرایند شامل ضخامت، زاویه خم و شعاع گوشه بر پارامتر سه محوری تنش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بیانگر این موضوع می‌باشد که پارامترهای مذکور تاثیر قابل توجهی بر مقدار پارامتر سه محوری تنش نداشته و مقدار میانگین آن در تمامی حالات در محدوده 57/0 قرار دارد. لذا، نتایج پیش بینی شکست توسط این معیار، قابل تعمیم به سایر حالات در فرایند شکل‌دهی غلتکی می‌باشد. بر این اساس، اثر پارامترهای فرایند بر توزیع آسیب و شکست حین فرایند شکل‌دهی غلتکی بررسی شد. مطابق با نتایج، افزایش ضخامت ورق و زاویه خم موجب افزایش اسیب و همچنین، افزایش شعاع خم موجب کاهش سطح آسیب و با تاخیر افتادن وقوع شکست در فرایند می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

شکل دهی غلتکی؛ شکست نرم؛ حالت تنش؛ مکانیک تغییر شکل

مراجع