بررسی مقاومت الکتریکی و تحلیل حرارتی شکلدهی دورانی گرم تیتانیوم به روش مقاومتی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
doi
10.22034/ijme.2024.411268.1814چکیده
در این مقاله با معرفی شکلدهی دورانی گرم به روش مقاومتی، انتقال حرارت بین اجزای مختلف مدار در حین فرایند بررسی شده است. برای این منظور، ابتدا تجهیزات مورد نیاز جهت اعمال گرمایش مقاومتی به ورق و نیز پیکربندی دستگاه معرفی و تشریح شده که در نتیجهی آن، همزمان با اعمال گرمایش مقاومتی و نیروی مکانیکی از سوی ابزار غلتکی، ورق تیتانیوم خالص تجاری به صورت مخروط ناقص تحت فرایند شکلدهی دورانی گرم مقاومتی شکل داده شده است. سپس، با بررسی و اندازهگیری مقاومت الکتریکی اجزای مدار، روند تولید و انتقال گرما در بین آنها تحلیل شده و در نتیجه مقدار گرمای خالص تولید شده در ورق که باعث افزایش دما و ورود به محدوده تبلور مجدد میشود تخمین زده شده است. برای اندازهگیری مقاومت الکتریکی که عامل اصلی تولید انرژی گرمایی است، مقاومت الکتریکی اجزای مدار بر اساس هندسه و مشخصات فیزیکی آنها و در شرایطی مشابه حالت شکلدهی، بررسی و محاسبه شد. همچنین تحلیل دقیق انتقال حرارت بین اجزای مدار با توجه به ماهیت فرآیند بسیار پیچیده بوده اما با سادهسازی و صرفنظر از برخی عوامل، دمای منطقه شکلدهی و مدت زمان رسیدن به آن با دقت قابل قبولی تخمین زده شد. نتایج بدست آمده از تحلیلهای ریاضی که با انجام آزمونهای تجربی نیز اعتبارسنجی شده و در دو حالت گذرا و پایدار بررسی شده، بیانگر این بوده که نرخ انتقال حرارت به اطراف از طریق تشعشع تا قبل از رسیدن به حالت پایدار، یعنی محدودهی دمای بیشینهی اجزا و نیز نرخ انتقال حرارت جابجایی برای قطعات غیردوار، کم و قابل اغماض است.