استفاده از روش کوپل اویلری-لاگرانژی در تحلیل فرآیند شکلدهی سرعتبالای ورقهای فلزی با قالب مادگی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران، ایران
2 استاد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران، ایران
3 نویسنده مسئول: استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران، ایران
4 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران، ایران
5 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ایوانکی، ایوانکی، ایران
doi
10.47176/MAJ.2025.1420چکیده
در مقاله حاضر به شبیهسازی عددی رفتار ورقهای فلزی در فرآیند شکلدهی سرعتبالا با قالب مادگی نمونه پرداختهشده است. همچنین از روش بارگذاری انفجاری مکرر زیرآب جهت اعمال بار به نمونه بهره گرفتهشده بهطوریکه در بارگذاری اول و دوم به ترتیب از 4 و 8 گرم ماده منفجره استفادهشده است. در ادامه، از روش کوپل اویلری-لاگرانژی به همراه مدل ساختاری ویسکوپلاستیسیته جانسون-کوک جهت شبیهسازی عددی فرآیند بهره گرفته شد. مدل عددی با استفاده از آزمایشهای انجامشده در مرجع [1] صحتسنجی شد. نشان داده شد که مدل عددی بهخوبی گستره تغییرشکل و همچنین نحوه توزیع ضخامت در راستای طولی ورق را ایجاد میکند. با استفاده از مدل عددی صحتسنجیشده، کمیتهایی نظیر تغییرات سرعت تغییرشکل افقی و سرعت تغییرشکل عمودی، فشار، تنش و معیار آسیب در راستای شعاعی ورق بررسی شد. نتایج نشان داد که برخلاف نتایج بهدستآمده برای شکلدهی انفجاری در مراجع پیشین، نمونه آزمایشی در بارگذاری اول و دوم پس از طی کردن ناحیه تغییرشکل گذرا دچار نوسانات یا اصطلاحاً پدیده بازگشت فنری نمیشود و مقدار آن سریعاً به میزان بیشینه (عمق قالب مادگی) نزدیک میگردد. همچنین، ورق پس از برخورد با قالب دچار تغییرشکل وارون یا کاهش میزان تغییرشکل نمیگردد. علت این مسئله را میتوان در انتخاب مناسب میزان جرم خرج و همچنین استفاده از قالب مادگی جستجو کرد. لذا استفاده از ایده قالب مادگی بدون راهگاه برای شکلدهی فلزات تحت بارگذاری انفجاری مکرر زیرآب بسیار کارآمد است.
