Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1396
11
1
gregorian
2018
2
1
17
12
online
1
fulltext
fa
بررسی تجربی و شبیهسازی عددی برهمکنش بین سیال و سازه در فرآیند هیدروفرمینگ ورقهای مثلثی تحت بار ضربهای
Experimental Investigation and Numerical Simulation of Fluid-Structure Interaction on Hydroforming Process of Triangular Plates Under Impact Loading
در این مقاله به بررسی فرآیند شکلدهی ورقهای مثلثی گیردار از جنس فولاد st12 و در دو ضخامت 1 و 2 میلیمتر بهوسیله آب پرداخته شده است. کلیه آزمایشها در آزمایشگاه ضربه دانشگاه گیلان و با بهرهگیری از سامانه چکش پرتابهای انجام شده و شبیهسازی عددی مراحل مختلف آن نیز بهوسیله نرمافزار آباکوس صورت گرفته است. همانگونه که پیشتر اشاره شد، با بهرهگیری از سامانه چکش پرتابهای بهعنوان عامل بارگذاری هیدرودینامیکی و با بررسیهای تجربی متفاوت در راستای این پژوهش، تأثیر عواملی نظیر ضخامت، محل استقرار چکش و وزن آن یا به عبارتی تکانهای که بهعنوان ورودی به مجموعه اعمال میشود، مورد مطالعه قرار گرفته است. در بخش شبیهسازی عددی ورقهای مثلثی، با تأکید بر مدلسازی برهمکنش بین سیال و سازه با تکیهبر شبیهسازی فاز سیال با روش هیدرودینامیک ذرات هموار و مدل کردن ورق بهعنوان سازه با روش المان محدود، کل فرآیند در قالب مسئله کوپل این دو روش، شبیهسازی شده است. در این شبیهسازیها خیز نهایی ورق، توزیع تنش بر روی آن و پدیده تمرکز تنش بررسیشده است. بحث پیرامون محل رخ دادن بیشینه خیز، موضوع دیگری است که به آن پرداخته شده است. وجود همخوانی قابلقبول، بین نتایج حاصل از شبیهسازی عددی و نتایج آزمایشهای تجربی، خود دلیلی بر صحت شبیهسازیهای انجامشده و نتایج حاصل از آنها است
In the present paper, forming of clamped triangular plates by means of water has been investigated. The plates were made of st-12 and had the thicknesses of 1 and 2 millimeters. The experimental tests were performed at the impact laboratory of Guilan University using drop hammer system. Various aspects of numerical investigation were simulated by Abaqus software. As mentioned above, using drop hammer system as a hydrodynamic loading tool and carrying out different empirical tests in this study, the effect of factors such as thickness, standoff distance of hammer and its weight, i.e. the applied momentum to the system have been studied. In the numerical simulations, the deformations of triangular plates were simulated by smoothed-particle hydrodynamics method. Also, the Fluid-Structure Interaction was considered for simulating the fluid phase and the plate deformation was modeled using finite element method in the form of coupled SPH/FEM. Furthermore, the ultimate deformation, stress distribution, stress concentration of plates and position of maximum deformation on triangular plate have been investigated. Agreement between the obtained data from numerical simulations and experiments guarantied the accuracy of simulations.
هیدروفرمینگ؛ ورق مثلثی؛ برهمکنش بین سیال و سازه؛ ذرات هموار هیدرودینامیکی؛ المان محدود
Hydroforming؛ triangular plate؛ Fluid-Structure Interaction؛ Smoothed-Particle Hydrodynamics؛ Finite Element
114
122
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-27049-1&slc_lang=fa&sid=15
Hashem
Babaei
هاشم
بابایی
100319475328460070282
100319475328460070282
Yes
Department of Mechanical Engineering, Engineering Faculty, University of Guilan, PO Box 3756-41635, Rasht, Iran
استادیار دانشگاه گیلان
Majid
Ali Tavoli
مجید
علی طاولی
100319475328460070267
100319475328460070267
No
University of Guilan
دانشگاه گیلان
Ali
Mahmoudi
علی
محمودی
100319475328460070266
100319475328460070266
No
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه گیلان
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه گیلان
Ali
Golbaf
علی
گلباف
100319475328460070265
100319475328460070265
No
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه گیلان
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه گیلان