---

در این مقاله، ابتدا با استفاده از روش قاچی که روشی مناسب برای حل تحلیلی مسائل شکل‌دهی می‌باشد، تأثیر در نظر گرفتن اثرات کارسختی در مدل تحلیلی فرآیند فورج قالب باز ورق سه‌لایه مورد بررسی قرار گرفته است. به عبارت دیگر، با فرض مدل اصطکاک کولمب و در دوحالت با در نظر گرفتن و بدون در نظر گرفتن اثرات کرنش‌سختی، فرآیند فورج قالب باز ورق سه‌لایه تحلیل و بررسی شده است. سپس این فرآیند در نرم‌افزار المان‌محدود آباکوس شبیه‌سازی و نتایج آن برای صحه‌گذاری نتایج تحلیل قاچی انجام شده، استفاده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که با در نظر گرفتن رفتار کارسختی فلز، ضمن بدست آوردن نتایج دقیق‌تر، مقدار تنش و نیروی بیشتری برای شکل‌دهی حاصل می شود. علاوه بر مطالعات تحلیلی، برای بررسی امکان ساخت ورق چندلایه با روش فورج، آزمایش فورج قالب باز ورق دولایه انجام و یک ورق دولایه از جنس آلومینیوم و مس ساخته شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان‌دهنده کیفیت مناسب اتصال دو ورق آلومینیم و مس به یکدیگر از طریق عملیات فورج می‌باشد. لذا می‌توان از این روش برای تولید ورق‌های چند لایه در صنایع مختلف استفاده نمود.

---

امروزه خم‌کاری لوله‌های جدارنازک (D/t≥۲۰، D قطر خارجی لوله و t ضخامت لوله) در نسبت خم بحرانی (R/D≤۲، R شعاع خم) ‌از‌ جمله فرآیندهای تولیدی پرکاربرد در صنعت هوافضا، خودروسازی و صنایع دیگر است. طی خم‌کاری لوله، تغییرات ضخامت و اعوجاج سطح ‌مقطع قابل توجهی رخ می‌دهد. ضخامت در انحنای داخلی لوله خمیده افزایش و در انحنای خارجی کاهش می‌یابد. همچنین در اکثر موارد، وقتی شعاع خم کوچک باشد، چین‌خوردگی در انحنای داخلی اتفاق می‌افتد. در صنعت برای رفع چروکیدگی و اعوجاج سطح‌ مقطع از مندرل استفاده می‌شود، که انتخاب مندرل به جنس لوله، زاویه خم، شعاع لوله و شعاع خم بستگی دارد. اما، در مواردی که شعاع قالب ‌خم کوچک باشد، استفاده از مندرل اجتناب می‌شود زیرا مندرل، علاوه بر هزینه فرآیند، نازک‌شدگی دیواره لوله را در انحنای خارجی افزایش می‌دهد و این در عملیات تولید نامطلوب است. در پژوهش حاضر با توجه به توسعه هیدروفرمینگ لوله‌ها، اثر فشار سیال داخلی بجای مندرل در فرآیند خم‌کاری کششی دورانی لوله مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین، بمنظور امکان‌سنجی، مشاهده و آنالیز نحوه شکل‌گیری لوله طی فرآیند خم‌کاری، فرآیند خم‌کاری کششی دورانی لوله با دو راهبرد با مندرل و فشار سیال داخلی بوسیله نرم‌افزار ABAQUS شبیه‌سازی شده است. نتایج بدست آمده از پژوهش ارایه شده نشان داد، جاگزینی فشار سیال داخلی به جای مندرل در فرآیند خم‌کاری کششی دورانی، حداکثر نازک‌شدگی دیواره لوله را در انحنای خارجی به میزان چشمگیری بهبود می‌بخشد. اما حداکثر اعوجاج سطح مقطع و حداکثر ضخیم‌شدگی دیواره در انحنای داخلی، نسبت به حالت با مندرل افزایش می‌یابد.

---

قابلیت شکل‌دهی ضعیف منیزیم منجر به وقوع ترک و شکست در قطعه‌کار در حین فرایند نورد شده و کاربردهای آن را در صنایع مختلف محدود می‌کند. مدلسازی عددی فرایند می‌تواند این تضمین را بدهد که با کمترین هزینه تولید به خصوصیات مورد نظر محصول رسیده شود. مدلسازی عددی فرایند نورد مستلزم ترکیب مدل‌های مختلفی است که شامل پدیده‌های مختلف فیزیکی از قبیل تغییرشکل قطعه‌کار به همراه تغییرات حرارتی-متالورژیکی آن و همچنین ایجاد میدان حرارتی بر روی غلتک‌ها به همراه تغییر شکل‌های احتمالی آنها می‌باشد. از طرفی در شبیه‌سازی المان محدود فرایند نورد اغلب اعوجاج زیادی روی مش‌های قطعه‌کار اتفاق می‌افتد. این اعوجاج شدید، دقت و قابلیت اطمینان نتایج شبیه‌سازی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. با مرور تاریخچه شبیه‌سازی فرایند نورد مشاهده می‌شود که بر اساس رفتار ویسکوالاستیسیته ماده قطعه‌کار از روش‌های متعددی برای مدلسازی نورد استفاده شده است که هر یک مزایا و معایب خود را دارا می‌باشد. در مقاله حاضر روش اویلری-لاگرانژی کوپل برای شبیه‌سازی جریان مواد در فرایند نورد منیزیم خالص معرفی شده است که در آن ماده قطعه‌کار به سه ناحیه بدون تغییر شکل، در حال تغییرشکل و تغییرشکل یافته تقسیم می‌شود. مقایسه نتایج شبیه‌سازی فرمول‌بندی پیشنهاد شده با تحقیقات پیشین نشان می‌دهد که میدان‌های حرارتی و کرنش به درستی شبیه‌سازی شده است. این شبیه سازی‌های در نرم افزار آباکوس و به صورت دوبعدی انجام شده‌اند.

---

در این پژوهش، شبیه‌سازی المان محدود فرایند جوشکاری اصطکاکی دورانی دو لوله غیر هم‌جنس ASTM A۱۰۶-B و AISI ۴۱۴۰ ارائه شد. با استفاده از طرح آزمایش کسری، تأثیر پارامترهای اصلی جوشکاری شامل سرعت دورانی، فشار اصطکاکی، زمان اصطکاکی، فشار آهنگری و زمان آهنگری بر میزان کوتاه‌شدگی نمونه‌های بعد از جوشکاری مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به وجود تغییرشکل شدید در این فرایند و جلوگیری از ایجاد المان‌های اعوجاج یافته از تکنیک مش‌ریزی مجدد ابتکاری و اسکریپت‌نویسی در نرم‌افزار آباکوس استفاده گردید. در مجموع ۲۷ مدل‌سازی المان محدود و ۳ آزمون تجربی جهت اعتبارسنجی انجام گرفت. نتایج نشان داد که افزایش تمامی پارامترهای فرایند، کوتاه‌شدگی بیشتر اتصال را در پی دارد. پارامتر فشار اصطکاکی نیز با ۳۳,۹% بیش‌ترین تأثیر را بر میزان کوتاه‌شدگی نمونه‌ها دارا بود. علاوه بر این، افزایش فشار و زمان آهنگری تا مقدار محدودی کوتاه‌شدگی قطعات را افزایش داده و پس از آن بی‌تأثیر بودند. از سوی دیگر، میزان دمای تعادلی در سطح اتصال در حدود ۱۲۵۰ درجه سانتی‌گراد بود که بعد از حدود ۲ ثانیه از شروع فرایند ایجاد می‌شد. نتایج آزمون‌های اعتبارسنجی نیز بیانگر وجود خطای شبیه‌سازی در حدود ۵.۶% بود که نشان از مطابقت بالای مدل المان محدود با شرایط تجربی فرایند دارد.

---

---

امروزه استفاده از صفحات دوقطبی فلزی در صنعت پیل‌سوختی به دلیل هزینه بسیار پایین‌تر آن نسبت به صفحات ضخیم گرافیتی که با روش ماشینکاری تولید می‌شوند، مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. بهترین روش برای تولید صفحات دوقطبی فلزی، استفاده از فرآیند شکل‌دهی است. در میان انواع روش‌های شکل‌دهی، فرآیند شکل‌دهی استمپینگ از سرعت تولید بالاتر، سادگی فرآیند و هزینه تولید پایین‌تری برخوردار است. یکی از مشکلات عمده شکل‏دهی صفحات دوقطبی فلزی، برگشت فنری ورق بعد از شکل‏دهی می‏باشد که موجب اعوجاج و عدم یکنواختی در کانال‏های شکل گرفته می‏گردد. در این پژوهش تاثیر پارامترهای هندسی همچون ابعاد و زاویه دیواره کانال، شعاع گوشه، عمق کانال و تاثیر پارامتر فرآیندی همچون روانکار بر پروفیل پرشدگی و برگشت فنری ورق شکل‏دهی شده از جنس فولاد زنگ­نرن ۳۰۴ با ضخامت ۱/۰ میلی­متر بررسی گردید. به همین منظور، در ابتدا به کمک نرم­افزار المان محدود آباکوس، شبیه‏سازی انجام شد و صحت نتایج به کمک آزمایش‏های تجربی بررسی شد. در ادامه با تغییر پارامترهای ورودی در شبیه‏سازی، خروجی‏های نامبرده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که زاویه دیواره و پهنای کانال بیشترین تاثیر را بر مقدار برگشت فنری صفحات شکل‏دهی شده دارند. نتایج در ارتباط با پارامتر فرآیندی چون تاثیر روانکار نشان داد که مقدار برگشت فنری تقریبا مستقل از پارامتر روانکار است. اما در شرایط کاملا برابر، در حالت استفاده از روانکار، توزیع تنش در گوشه‏ها و دیواره کانال بسیار یکنواخت‏تر است.