%36تخفیف

بررسی اصطکاک در ماشینکاری فولاد کم کربن ST37 و تغییرات تنش پسماند

تغداد 80صفحه  در word

کارشناسی ارشد در رشته مکانیک (M.Sc)

گرایش: ساخت و تولید

بررسی اصطکاک در ماشینکاری فولاد کم کربن ST37 و تغییرات تنش پسماند

چكيده

در این پ‍ژوهش به بررسی اصطکاک در ماشینکاری فولاد کم کربن 37stو تغیيرات تنش پسماندی که پس از ماشینکاری درقطعه کار باقی می­ماندمی پردازیم، تنش پسماند به تنش­­هایی گقته می­­­­شود که پس از برداشته شدن تمام نیروهای خارجی همچنان در ماده باقی می­مانند براساس نوع بارگذاری تنش­­های پسماند می­توانند به دو صورت کششی وفشاری در ماده باقی بمانند
 تنش­­های پسماند فشاری درجسم می­توانند استحکام ماده در برابر بار­های وارده به ویژه استحکام خستگی بهبود بخشند، لذا باید نوع تنش شناسایی شود، با توجه به اینکه در عملیات آزمایشگاهی میزان تنش پسماند قابلشناسایی و اندازه گیری نمی­باشد، دراین تحقيق مدل سازی فرآیند ماشینکاری و شبیه سازی آن به کمک روش اجزاء محدود مورد بررسی قرار می­گیرد، با
 اندازه گیری میزان تنش پسماند و تاثیر عوامل مهمی همچون سرعتبرشي،سرعتپيشروي،عمقبرش، شعاعابزار، میزان اصطکاک بین ابزار برشی و قطعه نمونه اشاره کرد که در این تحقیق به تأثیر پارامتر اصطکاک بر توزیع تنش پسماند پرداخته
می­شود، درتعریف رفتار پلاستیک مواد از الگوی جانسون _ کوک استفاده شده، ثابت­ های این الگو از آزمایش در دما و نرخ کرنش­های این فولاد محاسبه شده­اند، برای راستی آزمایی نتایج شبیه سازی اجزاء محدود از نتایج آزمایش و شبیه سازی
پژهش­های پیشین استفاده شده است . نتایج این پ‍‍ژوهش نشان می دهد که عمق و میزان تنش پسماند، با فزایش ضریب اصطکاک مولفه توزیع تنش در راستای حرکت افقی ابزار (محورx) با الگوی یکسانی افزایش پیدا می کند  سرعت این افزایش در ضرایب اصطکاک بالاتر بیشتر محسوس است، اما مولفه توزیع تنش درراستای عمق  ( محور z ) این روند مشاهده نمیشود، و با افزایش عمق نفوذ به کم­ترین مقدار می­رسد. بکارگیری روش اجزاء محدود در محاسبه تنش پسماند به جای روش­های تجربی علاوه برکاهش هزینه وزمان توزیع تنش پسماند درعمق بیشتر نمایان می­سازد.

کلید‌واژگان :

ماشینکاری ، روش اجزاء محدود، تنش پسماند، الگوی جانسون _ کوک،مش

 

فهرست مطالب                                              صفحه

چكيده. 1

فصل اول:کلیات

1- 1مقدمه. 3

.1-2ضرورتانجامتحقیق. 4

فصل 2: پیشینه تحقیق

2-1مقدمه. 6

2-2-تنشپسماند. 7

2-3-عواملموثربرتنشپسماند. 8

2-3  -1-اندازهگیریتنشپسماند. 8

2-2-3 -روشهایاندازهگیریتنشپسماند. 9

2-4- آشناييباروشاجزاءمحدود. 10

2-4-1- برایحلمسائلفیریکیسهروشوجوددارد. 11

2-4-2- روشهایحلعددی. 11

2-4-3-مراحلانجامتحلیلاجزاءمحدودبهشرحزیرمیباشد:. 15

2-5-اجزاءوفرمولبندیآنها. 19

2-5-1-حلمعادلاتاجزاءمحدود:. 20

2-5-2-اندازهوتعداداجزاء:. 21

2-6-شکلاعوجاججزء:. 21

2-7-تقریباتهندسی. 22

2-8-معرفینرمافزارآباکوس. 23

2-8-1محصولاتآباکوس. 24

2-9- مبانینرمافزارآباکوس. 25

2-9- 1-  محیطدهگانهABAQUS/CAEبهشرحزیراست :. 26

2-10–2 مراحلاجرایشبیهسازی :. 26

2-10-3-پیشپردازش (ABAQUS/CAE) 27

2-10-4-حلمسئله(پردازش( 27

2-10-5-مرحلهپسپردازش  (ABAQUS/CAE) 27

فصل 3 :روش تحقیق

3-1- مقدمه. 30

3-1-1- رویههایمختلفشبیهسازیالمانمحدوددرفرآیندماشینکاری. 30

3-2- پارامترهایشبیهسازی. 32

3-3- حلمسائلدینامیکیبهروشصریح :. 33

3-3-1-موارداستفادهروشصریح : 35

1-مسائلدینامیکیباسرعتبالا : 35

3-4–مدلسازیهندسی. 36

3-5- تعریفخواصمواد. 36

3-6- پارامترهایماشینکاری. 40

3-6-1- پارامترهایماشینکاریصفحهتراشی. 40

3-7- پارامترهایفرزکاریمحیطی. 45

3-8- تعریفشرایطتماسی. 46

3-9- المانبندیمسئله. 49

3-10- مرحلهشبیهسازیتنشپسماند. 50

3-11- روشحل. 50

فصل 4 :نتایج و بحث

4-1- مقدمه. 54

4-2- اعتبارسنجیبامطالعهتجربی. 54

4-3- نتایجشبیهسازی. 58

4-4- استخراجتنشپسماند. 60

4-5- بررسیتغییراتدما. 62

4-6- نتایجتنشپسماند. 63

4-7-نتیجهگیری :. 67

منابع :. 71

چکیدهبهانگلیسی. II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول                                              صفحه

جدول 3-1- خواصالاستیکفولادST-37. 38

جدول 3-2- ضرایبمعادلهجانسونکوکفولادST-37 [22] 38

جدول 3-3 خواصحرارتیفولادST-37. 38

جدول 3-4- پارامترهایماشینکاری. 45

جدول 3-5 خواصابزارکاربیدی[28] 47

 

 

فهرست اشکال                                              صفحه

شکل (3-1 ). 32

شکل 3-2 هندسهابزارفرزکاریمحیطی. 36

شکل 3-3 پارامترهایورودیفولادST-37وضرایبمعیارآسیبجانسونکوک [23] 39

شکل 3-4 -تنظیماتالمانهایقطعهکار. 43

شکل 3-5نحوهالمانبندیفرآیندصفحهتراشی( شبیهسازیاعتبارسنجی). 44

شکل 3-6 شرایطمرزیاعمالشدهبرایابزار. 46

شکل 3-7 پارامترمیزانگرمایتولیدشدهدراثراصطکاکدرخواصتماس. 48

شکل 3-8 نحوهالمانبندیقطعهکاروابزار. 49

شکل3-9 نحوهواردکردنشرایطاولیهدرگامتنشزداییازانتهایگامشبیهسازیماشینکاری   51

شکل 3-10 شماتیکشرایطمرزیحرارتیومکانیکیاعمالشدهبهقطعهکاردرمرحلهتنشزدای   52

شکل 4-1نیرویبرشیبدستآمدهازکارتجربی. 54

شکل 4-2نیرویبرشبدستآمدهازشبیهسازیدوبعدیوسهبعدیصفحهتراشیمتعامد   55

شکل 4-3کانتورهایتنشفونمایسزشکلگیریبرادهدرشبیهسازیدوبعدی. 56

شکل 4-4کانتورهایکرنشپلاستیکمعادلشکلگیریبرادهدرشبیهسازیدوبعدی   56

شکل 4-5کانتورهایتنشفونمایسزشکلگیریبرادهدرشبیهسازیسهبعدی. 57

شکل 4-6کانتورهایکرنشپلاستیکمعادلدرشکلگیریبرادهدرشبیهسازیسهبعدی   57

شکل 4-7کانتورهایتنشفونمایسزدرهنگامشکلگیریوجدایشبراده. 58

شکل 4-8- کانتورهایکرنشپلاستیکمعادلدرهنگامشکلگیریوجدایشبراده. 59

شکل 4-9- کانتورهایدمایقطعهکاردرهنگامشکلگیریوجدایشبراده. 59

شکل 4-10مسیرشماره 4 ومختصاتنقاطشروعوپایاناینمسیررویکانتورهایتنشS11درشبیهسازیباضریباصطکاک 0.5. 60

شکل 4-11روشاستخراجنتایجS11درشبیهسازیباضریباصطکاک 0.5 بااستفادهازفرمانXY data from pathدرانتهایتحلیلStress relaxtion. 61

شکل 4-12نمودارهایرسمشدهدرنرمافزاردرمسیرهایپنجگانهبرایشبیهسازیباضریباصطکاک 0.5. 61

شکل 4-13- دمایبیشینهدرسطحقطعهکاربرایضریباصطکاکهایمختلف. 62

شکل 4-14مولفهS11تنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاک 0.2. 63

شکل 4-15مولفه 33Sتنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاک 0.2. 64

شکل 4-16مولفهS11تنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاک 0.3. 64

شکل 4-17مولفه 33Sتنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاک 0.3. 65

شکل 4-18مولفهS11تنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاک 0.4. 65

شکل 4-19مولفه 33Sتنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاک 0.4. 66

شکل 4-20مولفهS11تنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاک 0.5. 66

شکل 4-21مولفه33 Sتنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاک 0.5. 67

شکل 4-22میانگینمولفهS11تنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاکهایمختلف   69

شکل 4-23میانگینمولفه 33Sتنشهایپسماندبرایشبیهسازیبااصطکاکهایمختلف   69

شکل 4-24مقادیرتنشS11میانگیندرسطحماشینکاریشدهبرایضرایباصطکاکمتفاوت   69

شکل 4-25مقادیرتنشS33میانگیندرسطحماشینکاریشدهبرایضرایباصطکاکمتفاوت   7

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بررسی اصطکاک در ماشینکاری فولاد کم کربن ST37 و تغییرات تنش پسماند”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo