آنالیز المان محدود فرآیند نورد گرم بر روی کامپوزیت های ریختگی پایه آلومینیومی
[پایاننامه]
/مجتبی نوید
: مهندسی مواد
، ۱۳۹۴
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد
۱۳۹۴/۰۸/۰۰
صنعتی سهند
پیشرفت های به وجود آمده در فن آوری شکل دهی امکان کنترل دقیق روی شکل و خواص محصولات را میسر ساخته است .جهت استفاده از این فن آوری باید تأثیر عوامل و پارامترهای مختلف شکل دهی بر محصول مورد بررسی قرار گیرد. مهمترین روش برای شناخت ین تأثیرات، شبیه سازی این فرآیندها توسط روش های مختلف می باشد .استفاده از روش های متفاوت از جمله روش اجزاء محدود برای شبیه سازی فرآیندهای شکل دهی مستلزم داشتن رابطه تنش جریان در مراحل مختلف شکل دهی و در نقاط مختلف می باشد .مقدار تنش جریان در هر نقطه از قطعه کار، متأثر از ریزساختار آن نقطه می باشد و ریزساختار نیز در حین فرآیندهای شکل دهی گرم از جمله نورد بشدت تغییر می کند .در این بین شناخت عوامل مختلفی که در این تغییرات مؤثرند از اهمیت ویژه ای برخوردار است .بنابراین جهت به دست آوردن محصولی با خواص مکانیکی مطلوب، باید این تغییرات را مورد توجه قرار داد .در دهه اخیر استفاده از روش شبیه سازی، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است .از مشکلات این شیوه نیاز به حافظه و زمان اجرای بالا می باشد که با توجه به افزایش سرعت و حافظه رایانه ها تمایل به استفاده از این روش روز به روز بیشتر می شود .در مقایسه با سایر روش های عددی که برای تحلیل فرآیند نورد بکار می روند، روش اجزاء محدود عملی ترین و دقیق ترین روش است .بنابراین یک مدل المان محدود دو بعدی به منظور تحلیل فرآیند نورد در نظر گرفته شد .هدف از این پروژه، بررسی تأثیر فرآیند نورد گرم بر خواص و ریز ساختار کامپوزیت های پایه آلومینیومی تقویت شده با نانو ذرات سرامیکی که با روش ریخته گری گردابی تولید شده اند و همچنین ایجاد شرایط بهینه برای حذف کامل تخلخل ها از ریز ساختار این کامپوزیت ها، که با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS شبیه سازی شده است، می باشد. در تحقیق کنونی اثرات پارامترهای مختلف نظیر اصطکاک بین غلتک و قطعه کار، دما و سرعت دورانی غلتک ها بر روی محصول نهایی و پارامترهای خروجی چون تنش، کرنش پلاستیک معادل، چگالی نسبی)تخلخل (و نیروی نورد بررسی می گردد .نتایج نشان داد که افزایش پارامترهای دمای قطعه کار و ضریب اصطکاک تأثیر مستقیمی روی چگالی نسبی دارند اما پارامتر سرعت غلتک ها تأثیر معکوس دارد .در بین حالات مختلف بررسی شده، انتخاب دمای ۵۰۰ درجه سانتی گراد، سرعت ۱۰ دور بر دقیقه و ضریب اصطکاک ۰/۱ مناسب ترین حالت از نظر بیشترین چگالی نسبی و کمترین تنش در نمونه می باشد