ارایه یک روش جدید برای تعیین تجربی نمودار حد شکل دهی لوله های جدارنازک فلزی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

3 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

4 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

doi
10.48311/mme.2025.24045
چکیده

آزمون­های مبتنی بر هندسه لوله، به دلیل بازتاب دقیق­تر فرآیندها، می­توانند به نتایج دقیق­تری برای تعیین خواص مواد منجر شوند. هدف این مقاله ارایه روشی جدید برای تعیین تجربی نمودارهای حد شکل‌دهی لوله‌های جدار نازک فلزی است. روش مورد استفاده مبتنی بر آزمون بالج هیدرولیک لوله دولایه می باشد. بر روی لوله خارجی که از جنس آلیاژ آلومینیوم AA6063-T6 است و در نظر است تا شکل پذیری آن بررسی ­شود، شیاری با هندسه خاص، ایجاد می‌شود. لوله داخلی که از فلز شکل­پذیر AISI304 انتخاب شده‌است، به عنوان واسطه­ انتقال فشار هیدرولیکی به لوله خارجی عمل می­کند. با تغییر موقعیت و ابعاد شیارها می­توان در لوله خارجی، حالت­های مختلف تنشی، از برش محض تا کشش دومحوره ­ی متوازن، تا رسیدن به شکست ایجاد نمود. هر یک از این حالت­ ها متناظر با یک مسیر کرنش است که هدف از این مطالعه دستیابی به آنها می­باشد. طراحی شیارهای هندسی بر روی لوله خارجی برای ایجاد هر حالت تنشی خاص، با استفاده از مدل‌سازی اجزای محدود رفت و برگشتی انجام شده­است. مزایای این روش تعیین نمودار حد شکل‌دهی عبارتند از قابلیت ایجاد گستره­ی کاملی از مسیرهای کرنش که در هیدروفرمینگ لوله مشاهده می­شوند و هم‌چنین سادگی تجهیزات مورد استفاده در آزمون­های تجربی. شبیه­سازی شکست، با استفاده از معیار شکست نرم موهر-کلمب اصلاح شده انجام شده‌است. کالیبراسیون این معیار، به وسیله­ی مجموعه ای از آزمون­های ابتکاری که ماهیتی مشابه آزمون­های تعیین حد شکل‌دهی دارند، انجام شده ­است