شبیهسازی کوپل شکلدهی الکترومغناطیسی لوله توسط نرمافزارهای ANSYS و LS-DYNA و مقایسه با نتایج تجربی
نویسندگان
1 دانشگاه آزاد نجف آباد
2 استادیار عضو هیات علمی گروه مکانیک- دانشکده مهندسی- دانشگاه زنجان
3 شرکت پالس نیرو
doi
چکیده
شکلدهی الکترومغناطیس یکی از روشهای شکلدهی ورقهای فلزی با سرعت بالا است که از نیروی الکترومغناطیس به عنوان عامل فرمدهی استفاده میشود. در این مقاله، تحلیل گذرای کوپل الکترومغناطیس و سپس تحلیل سازهای این فرآیند شکلدهی سریع به صورت شبیهسازی انجام میشود. در این تحلیل مدل ماده مورد استفاده وابسته به نرخ کرنش فرض میشود. در این متد شبیهسازی، کل زمان فرایند شکلدهی سریع به چند مرحله تقسیم میشود. در ابتدای مرحله اول ولتاژ و مشخصات هندسی، فیزیکی و مکانیکی قطعهکار، سیم-پیچ و قالب به نرمافزار ANSYS داده میشود و پارامترهای مغناطیسی پروسه مانند چگالی میدان مغناطیسی و جریان لحظهای و همچنین نیروهای الکترومغناطیس از برنامه انسیس استخراج شده و با اعمال آنها به قطعهکار در نرمافزار LS-DYNA تحلیل سازهای فرایند انجام میشود و شکل قطعهکار در این مرحله بدست میآید. در مرحله دوم با استخراج تغییرشکل لوله از بخش سازهای مرحله اول، به بخش الکترومغناطیس فرایند در نرمافزار انسیس انتقال داده میشود. در این مرحله نیز پس از محاسبه نیروها در انسیس ، به بخش سازهای فرایند در نرمافزار داینا منتقل میشود. این تعامل بین دو نرمافزار چندین مرتبه ادامه پیدا کرده تا کل زمان فرایند به اتمام رسیده و شکل نهایی لوله بدست آید. سپس نتایج جابهجایی بدست آمده از شبیهسازی با نتایج آزمون تجربی مطابقت داده شد که تطابق منطقی داشت. بنابراین صحت این روش تحلیل تایید گردید. نتایج شبیهسازی و تجربی این شکلدهی نشان می دهد که با افزایش انرژی خازن، جریان بیشینه و نیروی الکترومغناطیس افزایش یافته و نتیجتا مقدار جابهجایی ورق نیز افزایش مییابد.
