مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی روش حرارت دهی خطی به همراه خنک کاری و تعیین مسیرهای حرارتی به روش کرنش معیار

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
2 استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
چکیده
استفاده از ورق‌های فلزی در صنایع مختلف ازجمله کشتی‌سازی بسیار متداول است. در این صنایع ایجاد سطوح موردنظر از ورق تخت اولیه به کمک فرآیند حرارت دهی خطی حائز اهمیت است. در این مقاله ابتدا به شبیه سازی این فرآیند و انتقال حرارت بین گاز خروجی از مشعل و ورق پرداخته شده است. برای مدلسازی اثر مشعل و هوای خنک کننده از مدل جت برخورد کننده در نرم افزار تجاری فلوئنت استفاده شده است. پس از یافتن توزیع دما در ورق، با انتقال این توزیع دما به نرم افزار انسیس و انجام یک تحلیل ترمو الاستو - پلاستیک تغییر شکل ورق بدست آمد و سپس نتایج این کار اعتبارسنجی شد. برای اجرای فرآیند حرارت دهی خطی بایستی مسیرها و شرایط حرارتی مشعل تعیین گردد. به این منظور مسیرهای حرارتی شکل استوانه ای با روش کرنش معیار بدست آمد. به کمک شبیه سازی انجام شده، 63 اجرای مختلف در توان ها و سرعت های مختلف مشعل انجام داده و برای یافتن توان و سرعت حرکت مشعل، به آموزش شبکه ی عصبی با این داده ها پرداخته شد. در انتها ویژگی های حرارتی بدست آمده برای این شکل به کمک شبیه سازی به یک ورق تخت اولیه اعمال شده و از مقایسه‌ی شکل بدست آمده با شکل مطلوب خطای کمتر از 5 درصد بدست آمد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation on Line Heating Technique with cooling and Determination of the heat paths by Strain-Based Method

نویسندگان English

Ali Shahidi 1
Mohammad Mahdi Nekahi 1
Ahmad Assempour 2
چکیده English

Sheet Metals are widely used in different industries such as ship building. One important subject in these industries is to create the desired sheets through line heating process. In this paper, at first, the simulation of heat transfer between a gas torch and a plate during the line heating process is investigated. Impingement jet model is used to simulate the effect of a heat source (flame) and air cooling on the plate by using the commercial engineering software, FLUENT. Then, the computed temperature distribution by FLUENT is fed into the ANSYS FEM package for thermo Elasto-Plastic deformation analysis and the results are validated. Process execution needs heat paths and heat conditions. For this purpose heat paths of the cylindrical shape was obtained based on the Strain-Based Method. For thermal conditions a neural network was trained. In this regard, close to 63 different situations in different powers and torch speeds were run. Finally, to verify the thermal characteristics obtained for the cylindrical shape, paths and thermal conditions obtained was passed on a flat sheet metal by simulation and the result was compared with the desired shapes. It was shown that the Strain-Based Method in determining the thermal paths is very practical.

کلیدواژه‌ها English

Sheet metal forming
Line Heating
Thermo Elasto-Plastic Analysis
Impingement jet model
Strain Based Method