مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی و تحلیل المان محدود روش حرارت خطی جهت شکل دهی ورق های فلزی مورد استفاده در بدنه شناورها

نویسندگان
1 استادیار / دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران ، تهران
3 سازمان تحقیقات و جهاد خودکفائی نداجا، تهران
چکیده
هدف از این پژوهش، آزمایش و تشریح مکانیزم فرآیند شکل دهی که آن را شکل دهی حرارتی می نامند، به همراه توسعه ابزار عددی برای محاسبه مؤثر و پیش بینی رفتار آن است. فرآیند شکل دهی شامل گرم کردن نمونه ورق فولادی در ناحیه خطوطی که از قبل مشخص شده، بوسیله تورچ و گاز استیلن برای ایجاد انحناء و فرم دهی مد نظر می باشد. امروزه این روش که بطور گسترده ای در تولید ورق پوسته و سازه بدنه کشتی بکار می رود، به عنوان یک فرایند جایگزین و یا مکمل سایر روش های شکل دهی در صنایع کشتی سازی از قبیل پرس و نورد می باشد. بکارگیری یک روش منطقی در انتخاب میزان حرارت و نحوه اجرای روش شکل دهی حرارتی، این فرایند را بسیار مقرون به صرفه خواهد کرد. لذا تحقیقات زیادی در خصوص کسب فناوری شکل دهی حرارتی انجام شده است. در این مقاله، آزمایش تجربی و شبیه سازی عددی روش حرارت خطی برروی ورق دریایی گرید E انجام شده است. نتایج بدست آمده از تحلیل المان محدود حرارتی و مکانیکی و نیز نتایج آزمایش تجربی نشان داد که با استفاده از حرارت گاز اکسی-استیلن می توان انحنای ملایمی در ورق ایجاد نمود که در ساخت بدنه شناورها کاربرد دارد. اثر میزان حرارت ورودی و افزایش خطوط حرارتی در این تحقیق ارزیابی شده است. نتایج نشان داد که با افزایش دو خط حرارتی در ورق با عرض 700 میلیمتر میزان تنش بیشینه 6 درصد افزایش می یابد و افزایش حرارت ورودی میزان خمیدگی را افزایش می دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental Test and Finite Element Analysis of Line Heating Method for Forming of Ship Hull Steel Plates

نویسندگان English

Ramin Hashemi 1
Iraj Jalili 2
Mehran Abdolmohammadi 3
1 Assistant professor / Iran University of Technology
چکیده English

The purpose of this research is to examine and explain the mechanisms of the forming process called ‘line heating’ and to develop numerical tools for efficient calculation and prediction of its behavior. The forming process consists of heating at a (steel) plate in a predetermined pattern of lines by means of a gas torch so that the plate assumes a certain‚ curved shape. Today this method which is widely applied in the production of ship hull shell plate and construction is an alternative or supplement to other forming methods such as pressing and rolling. Considering a rational method for the determination of heating line patterns and heating among would be very beneficial. Much research is carried out in industry and at universities to achieve technology of this method‚ as the potential economic benefit is obvious. In this paper, experimental test and numerical simulation of Line Heating method has been done on naval plate- Grade E. Thermal and mechanical finite element analysis has been done separately. Experimental test results shows that with using Oxy-Acetylene gas heat we can make smooth curvature on plate. Effect of heat input and increasing of heating lines studied in this research. Results shows that increasing two heating lines on plate will increase maximum stress 6% and increasing heat input will enhance bending effect.

کلیدواژه‌ها English

Forming of ship plates
Line heating method
finite element method