مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی حد شکل‏دهی آلیاژ برنج c260در نرخ کرنش‏ بالا به کمک فرآیند شکل‏دهی الکتروهیدرولیکی

نویسندگان
1 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
2 دانشجوی دکترا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
نمودارهای حد شکل‌دهی، ابزاری مناسب برای پیش‌بینی ناپایداری ورق در فرایندهای شکل‌دهی می‌باشند. هدف از این تحقیق، ارزیابی شکل‌پذیری ورق برنج 260 تحت نرخ کرنش‏های مختلف (به‌ویژه نرخ کرنش بالا) است. برای این منظور، سه سری آزمایش تجربی، طراحی‌شده است: آزمون ناکازیما (جهت تعیین نمودار حد شکل‌دهی در شرایط شبه استاتیکی)، شکل‏دهی هیدرودینامیکی (جهت تعیین نمودار حد شکل‌دهی در شرایط نرخ کرنش متوسط) و شکل‌دهی الکتروهیدرولیکی (جهت تعیین نمودار حد شکل‌دهی در شرایط نرخ کرنش بالا). شکل‌دهی الکتروهیدرولیکی یک فرایند شکل‌دهی ورق فلزی با سرعت‌ بالا است که در آن دو یا تعداد بیشتر الکترود در محفظه‌ای پر از آب قرار دارند و تخلیه الکتریکی ولتاژ بالا بین آن‌ها، فشار بالائی جهت شکل دادن ورق ایجاد می‌کند. از کوپل فرمولاسیون لاگرانژی- اویلری انتخابی با الگوریتم اندرکنش سیال و سازه (که در نرم‏افزار ال‌اس‌داینا در دسترس است)، جهت شبیه‌سازی عددی این فرایند و طراحی هندسه ورق‌ها استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که حد شکل‌دهی ورق برنجی در فرایند الکتروهیدرولیکی، تقریباً یازده درصد نسبت به حالت شبه استاتیکی افزایش می‏یابد. همچنین، شکل‌پذیری این ماده تحت فرایند هیدرودینامیکی چهار درصد بیشتر از مقدار شبه استاتیکی است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of forming limit of brass alloy c260 at high strain rate by using electrohydraulic forming process

نویسندگان English

Mehdi Zohoor 1
Seyed Meysam Mousavi 2
1 University Faculty Member KNT University of Technology
2 PhD Student, K. N. Toosi University of Technology
چکیده English

Forming limit diagrams (FLDs) are useful tools for prediction of the instability of sheet in metal forming. The goal of this study is to evaluate the formability of 260 brass alloy sheets under various strain rates (particularly at high strain rate). Three types of experimental procedure were developed: Nakazima test (for determination of the FLD at quasi-static condition), hydrodynamic forming (for determination of the FLD at intermediate strain rate) and Electrohydraulic forming (for determination of high strain rate FLD). Electrohydraulic forming (EHF) is a high velocity sheet metal forming process in which two or more electrodes are positioned in a water filled chamber and a high-voltage discharge between the electrodes generates a high pressure to form the sheet. Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) formulations coupled with fluid–structure interaction (FSI) algorithms (that are available in the advanced finite element code LS-DYNA) were used to the numerical simulation of process and design of sheet metal specimen geometries. It was found that the forming limits of brass 260 in EHF increased more than 11% relative to the quasi-static. In addition, the formability of this material under the hydrodynamic loading is 4% higher than quasi-static values.

کلیدواژه‌ها English

Forming limit diagram (FLD)
High strain rate
Electrohydraulic process
Numerical simulation