تحلیل اجزاء محدود نقش سرعت چرخش در فرایند پیچش پرفشار
نویسندگان
1 استاد، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.
2 دانشجوی دکتری، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.
3 دانشیار، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
doi
10.22044/jsfm.2025.16515.3993چکیده
هدف کار حاضر پرکردن بخشی ازخلاء موجود در زمینهی شاخص حساسیت به نرخ پیچش فولاد ساده کربنی تحت تغییرشکل پلاستیک شدید با فرایند پیچش پرفشار بود. در این راستا اثر نرخ پیچش بر نمودار گشتاور-زاویه پیچش، گشتاور بیشینه و کرنش معادل شکست با روش تحلیل اجزاء محدود(FEA) مطالعه شد. خواص مکانیکی و معادله سیلان ماده، فشار اولیه MPa 300 و پنج نرخ پیچش متفاوت از rad/s 5/0تا rad/s 4 به عنوان دادههای ورودی مدلسازی به کار برده شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش نرخ پیچش نمودار گشتاور-زاویه پیچش به سمت مقادیر پائینتر جابجا میشود. شاخص حساسیت به نرخ پیچش کمیتی منفی و به صورت M=-0.018φ به میزان پیچش وابسته بود. معادله اصلاح شده جانسون-کوک بر همه نمودارهای گشتاور-زاویه پیچش عالی برازش شد. با افزایش نرخ پیچش تا rad/s 2، گشتاور بیشینه از N.m 1177تا N.m 1357 و کرنش معادل شکست از 25/1 تا 80/2 افزایش یافت. افزایش بیشتر نرخ پیچش تا rad/s 4 موجب کاهش این دو کمیت به ترتیب تا N.m 1209 و 63/2 شد. بیشینه مقدار کرنش معادل شکست به دست آمده با FEA، نسبت به مقادیر محاسبه شده با معادلات فون میسز، هنکی اصلاح شده و داکتیارف به ترتیب 22، 61 و 104 درصد بیشتر بود.