مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بهینه سازی چند هدفه قالب شکل دهی ورق با استفاده از آنالیز اجزا محدود همراه با مدل سطح پاسخ

نویسندگان
1 دانشجوی دکترا
2 گروه مکانیک دانشگاه بیرجند
3 استادیار دانشگاه صنعتی اراک
چکیده
این پژوهش یک روش را برای کمک به مهندسین در بهینه سازی شکل دهی ورق شرح می دهد که در آن از مدل سطح پاسخ (RSM) همراه الگوریتم ژنتیک چند هدفه بر پایه جبهه پارتو، استفاده شده است. در بسیاری از مقاله ها، برای دستیابی به پارامترهای بهینه فرآیند شکل دهی ورق، مسئله چند هدفه به یک مسئله تک هدفه تبدیل شده و سپس از آنالیز اجزا محدود و تکنیک بهینه سازی استفاده شده است. در این پژوهش هدف کمینه کردن توابع ناسازگار گسیختگی و چروکیدگی به صورت همزمان بوده است. متغیر های طراحی نیروی ورقگیر و هندسه بیدهای کششی (طول و قطر) در نظر گرفته شده اند. برای طراحی فضای آزمایش و پیدا کردن رابطه بین متغیر ها و توابع هدف از مدل سطح پاسخ (RSM) استفاده شده است. همچنین منحنی حد شکل دهی (FLC) برای تعریف توابع هدف به کار گرفته شده است. برای شبیه سازی فرآیند از آنالیز اجزا محدود استفاده شده است. روش ارائه شده روی یک فنجان صلیبی شکل کشیده شده بررسی شده و این روش موثرتر و دقیقتر از روش سنتی آنالیز اجزا محدود و آزمون و خطا مشاهده شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Multi-objective Optimization of Sheet Metal Forming Die Using FEA Coupled with RSM

نویسنده English

Parviz Kahhal 1
چکیده English

Present study describes the approach of applying Response Surface Methodology (RSM) with a Pareto-based multi-objective genetic algorithm to assist engineers in optimization of sheet metal forming. In many studies, Finite element analysis and optimization technique have been integrated to solve the optimal process parameters of sheet metal forming by transforming multi objective problem into a single-objective problem. This paper aims to minimize the objective functions of fracture and wrinkle simultaneously. Design variables are blank-holding force and draw-bead geometry (length and Diameter). Response surface model has been used for design of experiment and finding relationships between variables and objective functions. Forming Limit Curve (FLC) has been used to define the objective functions. Finite element analysis applied for simulating the forming process. Proposed approach has been investigated on a cross-shaped cup drawing case and it has been observed that it is more effective and accurate than traditional finite element analysis methods and the ‘trial and error’ procedure.

کلیدواژه‌ها English

multi-objective optimization
Sheet metal forming
Response surface model
genetic algorithm
Forming limit curve