بهینه‌سازی چند هدفه جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با استفاده از روش طراحی تاگوچی، سطح پاسخ و الگوریتم ازدحام ذره

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آیت ا... بروجردی

2 گروه ساخت و تولید دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آیت ا... بروجردی

doi
چکیده

روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی اولین بار در سال 1991 میلادی توسط مؤسسه جوشکاری بریتانیا به‌عنوان روش اتصال حالت جامد ابداع و برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم به‌کار گرفته ‌شد. این روش، بازدهی انرژی بالا و سازگاری خوبی با محیط زیست دارد. در مجموع، فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مناسب فلزاتی است که نقطه ذوب پایین داشته و جوشکاری ذوبی آن‌ها کیفیت مطلوبی ندارد. در این پژوهش بهینه‌سازی چند هدفه خواص مکانیکی در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ آلومینیوم AH12 1050 با استفاده از ترکیب روش‌های سطح پاسخ و بهینه­سازی چند هدفه ازدحام ذره انجام شده است. همچنین، برای طراحی آزمایش از روش تاگوچی استفاده شده است. در این روش متغیرهایی از جمله قطر پین ابزار، قطر شانه، سرعت دورانی، سرعت پیشروی و زاویه انحراف به‌عنوان متغیرهای فرآیند و 3 متغیر استحکام نهایی، چقرمگی و سختی در منطقه متاثر از حرارت و کار مکانیکی به‌عنوان توابع هدف انتخاب شده­اند. علاوه بر این تمام بررسی‌ها بر روی دو نوع پین استوآن‌های رزوه‌دار و مخروطی ساده و به‌صورت آزمایشگاهی انجام شده است. در نهایت نتایج بهینه‌سازی و دقت حداقل 93% پیش‌بینی نشان‌دهنده انطباق خوب مدل پیش­بینی کننده سطح پاسخ و آزمایش می­باشد.