بررسی تجربی و عددی تأثیر سرعت شکل دهی بر شکل پذیری ورق های جوشکاری شده TWB
بررسی تجربی و عددی تأثیر سرعت شکل دهی بر شکل پذیری ورق های جوشکاری شده TWB
بررسی تجربی و عددی تأثیر سرعت شکل دهی بر شکل پذیری ورق های جوشکاری شده TWB
نوع: Type: رساله
مقطع: Segment: دکتری
عنوان: Title: بررسی تجربی و عددی تأثیر سرعت شکل دهی بر شکل پذیری ورق های جوشکاری شده TWB
ارائه دهنده: Provider: احمد امینی - رشته مکانیک
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر علی علوی نیا
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر حسن مسلمی نائینی (تربیت مدرس)، دکتر حشمت الله حقیقت (رازی)، دکتر فرامرز فرشته صنیعی (بوعلی سینا)
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1402/6/28
مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر دانشکده مهندسی
چکیده: Abstract: امروزه استفاده از قطعات ناهمسان جوشکاری شده (tailor welded blank≡TWB) در صنایع خودروسازی و هوافضا بهدلیل داشتن مزایایی مانند بهبود استحکام موضعی، کاهش وزن، صرفهجویی در هزینه تولید، کاهش در مصرف سوخت و آلودهکنندههای محیط زیست رو به افزایش است. مطالعات زیادی برای بررسی تأثیر عوامل مختلف بر شکلپذیری TWB در حالت شبهاستاتیکی انجام شدهاست. با وجود استفاده گسترده از TWB در ساخت قسمتهای مختلف بدنه خودرو و نیاز به شکلدهی آن در سرعتهای مختلف، اثر سرعت شکلدهی بهعنوان عاملی تأثیرگذار در فرآیندهای شکلدهی TWB تشکیل شده از ورقهای فولادی بررسی نشدهاست. بنابراین، این پژوهش، با هدف بررسی اثر سرعت شکلدهی بر شکلپذیری TWB و ورقهای تشکیلدهنده آن انجام شد. بدین منظور، از یک دستگاه لیزر رشتهای (fiber) برای جوشکاری TWB متشکل از ورقهای فولادی St14 با ضخامتهای mm 7/0 و mm 1 استفاده شد. ناحیه جوش با استفاده از آزمونهای متالوگرافی و ریزسختی مورد بررسی قرار گرفت. بهمنظور بررسی خواص کششی فلزات پایه و نمونههای TWB، آزمایشهای کشش تک¬محوره در پنج نرخ کرنش 001/0، 01/0، 1/0، 1 و s-1 10 و در دمای اتاق انجام شدند. یک قالب شکل¬دهی با سنبه سرکروی جهت بررسی تجربی شکلپذیری، طراحی و ساخته شد. آزمایشهای شکلپذیری برای ایجاد منحنی¬های حد شکلدهی، در روشهای شکلدهی شبه¬استاتیکی و ضربه¬ای انجام شد. برای استخراج منحنی حد شکل¬دهی عددی، از شبیه-سازی اجزای محدود استفاده شد. در شبیهسازی، ناهمسانگردی ماده در نظر گرفته شد و مدل مادی با در نظر گرفتن اثر نرخ کرنش، توسط زیربرنامه ویوهارد وارد شبیه¬سازی شد. نتایج نشان داد که وجود ریزساختار بینایتی (bainitic) در ناحیه جوش، باعث افزایش دو برابری ریزسختی این ناحیه نسبت به فلز پایه میشود. در آزمایش کشش، با افزایش نرخ کرنش از s-1 001/0 به s-1 10، استحکام تسلیم ورق mm 7/0، ورق mm 1 و TWB بهترتیب، 4/86%، 3/78% و 3/81% افزایش یافتند. در همین محدوده نرخ کرنش، میزان افزایش استحکام کششی نهایی ورق mm 7/0، ورق mm 1 و TWB بهترتیب، 9/20%، 8/22% و 9/22% بود. همچنین، در همه نرخهای کرنش، استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی TWB بالاتر از فلزات پایه و نزدیک به ورق نازک TWB بود. با افزایش نرخ کرنش، افزایش طول کل TWB کاهش یافت. اما، افزایش طول کل فلزات پایه ابتدا با افزایش نرخ کرنش تا s-1 1/0 روند نزولی و با افزایش بیشتر نرخ کرنش، روند صعودی داشت. همچنین، افزایش طول پسایکنواخت فلزات پایه و TWB با افزایش نرخ کرنش بیشتر شد. با افزایش نرخ کرنش تا s-1 10، چند شاخص مهم کرنش سختی شامل افزایش طول یکنواخت، نسبت استحکام کششی نهایی به استحکام تسلیم و توان کرنش-سختی (n) برای ورق mm 7/0 بهترتیب، 33%، 2/35% و 5/35% و برای ورق mm 1 بهترتیب، 6/33%، 1/31% و 1/31% کاهش یافتند. همچنین، رفتار کششی فلزات پایه در نرخهای کرنش مختلف توسط مدل مادی با دقت خوبی پیشبینی شد. برای تحلیل تغییر شکل پلاستیک دو ورق ضخیم و نازک TWB در نرخهای کرنش مختلف، از شاخصهای نسبت ضخامت حدی (LTR) و اختلاف نسبتها (DR) استفاده شد. با افزایش نرخ کرنش، LTR و DR کاهش یافتند. این اتفاق نشان دهنده کاهش تغییر شکل پلاستیک قسمت ضخیم TWB و در نتیجه، کمتر شدن افزایش طول یکنواخت TWB در صورت افزایش نرخ کرنش بود و با نتایج تجربی نیز مطابقت داشت. در شکل¬دهی شبه¬استاتیکی فلزات پایه محل شکست دور از مرکز گنبد بود، اما در شکل¬دهی ضربه¬ای، شکست در نزدیکی مرکز گنبد ایجاد شد. با این حال، در بیشتر نمونههای تغییر شکل یافته TWB در هر دو سرعت شکلدهی، تمرکز کرنش و شکست در نزدیکی مرکز گنبد و در سمت ورق نازک رخ داد. منحنی حد شکل¬دهی (FLC) در شکل¬دهی ضربه¬ای فلزات پایه در مقایسه با شکل¬دهی شبه¬استاتیکی، بهسمت پایین و بهطرف مقادیر مثبت¬تر کرنش اصلی کمینه جابجا شد. FLC نمونههای TWB در شکل¬دهی ضربه¬ای در مقایسه با FLC شکلدهی شبهاستاتیکی، بهویژه در سمت چپ نمودار حد شکلدهی، پایینتر بود. حد شکل¬دهی در حالت کرنش صفحه¬ای (FLC0) در شکل¬دهی ضربه¬ای فلزات پایه و TWB کمتر از شکل¬دهی شبه¬استاتیکی بود. همچنین، ارتفاع گنبد فلزات پایه و TWB در شکل¬دهی ضربه¬ای نسبت به شکل-دهی شبه¬استاتیکی کاهش یافت. این موارد نشان دهنده کاهش شکل¬پذیری در شکل¬دهی ضربه¬ای در محدوده نرخ کرنش متوسط است. نتایج شبیهسازی نشان داد که در شکلدهی ضربهای نسبت به شکلدهی شبهاستاتیکی فلزات پایه، کرنش اصلی بیشینه و تغییر ضخامت در قسمت محدودتری از نمونه رخ میدهد. در شبیهسازی هر دو سرعت شکلدهی TWB، کرنش اصلی بیشینه و حداکثر کاهش ضخامت در نزدیکی خط اتصال ورقهای تشکیل دهنده TWB و روی ورق نازک رخ داد. همچنین، کرنش پلاستیک و کاهش ضخامت ورق نازک TWB در شبیهسازی شکلدهی ضربهای در مقایسه با شکلدهی شبهاستاتیکی، در محدوده کوچکتری اتفاق افتاد. بهصورت کلی، نتایج شبیه¬سازی شامل موقعیت شکست، توزیع کرنش و منحنی حد شکل¬دهی در هر دو روش شکل¬دهی، انطباق خوبی با نتایج تجربی داشت.
به اطلاع متقاضیان دکترای سال تحصیلی 1404-1403 رشته های مهندسی (مکانیک - کامپیوتر - برق - مواد - عمران - صنایع) دانشگاه بوعلی سینا می رساند، فهرست اساتید پذیرنده دانشکده مهندسی...
به اطلاع می رساند یک شرکت دانش بنیان در اصفهان نیازمند خدمات تحقیقاتی دانش آموختگان رشته های مواد و شیمی بوده و استخدام می کند. علاقمندان جهت کسب اطلاعات بیشتر و هماهنگی با شماره 03133879868 در...
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...