فهرست جدول‌ها
عنوان |
صفحه |
جدول(3-1). ترکیب شیمیایی ماده‌ی لوله مسی طبق استاندارد.. 52
جدول(3-2). ابعاد، وزن و تلورانس در قطر و ضخامت دیواره برای لوله‌های مستقیم 53
جدول (3-3). متغیرهای و سطوح تعیین‌شده برای آنها.. 68
جدول (3-4). آرایه طراحی آزمایش‌ها تاگوچی و مقادیر سطوح متغیرهای مسیر بارگذاری.. 69
جدول (3-5). نتایج مربوط به نسبت سیگنال به نویز برای متغیر چروکیدگی 78
جدول (3-6). درصد سهم متغیرهای فرآیند بر روی چروکیدگی.. 79
جدول (3-7). نتایج مربوط به نسبت سیگنال به نویز برای متغیر ارتفاع برآمدگی 81
جدول (3-8). تحلیل واریانس سیگنال به نویز ارتفاع برآمدگی.. 82
جدول (3-9). نتایج مربوط به نسبت سیگنال به نویز برای متغیر ضخامت دیواره 83
جدول (3-10). تحلیل واریانس سیگنال به نویز ضخامت دیواره.. 84
جدول (3-11). بهترین سطوح متغیرها برای به دست آمدن بهترین پاسخ‌ها 85
جدول (3-12). آزمایش شماره 16. 86
جدول (4-1). نتایج آزمایش‌های بالج هیدرولیک.. 94
جدول (4-2). مشخصات منحنی توانی.. 95
جدول (4-3). نتایج آزمایش کشش در جهات سه‌گانه.. 99
جدول(4-4). مقادیر پارامترهای رابطه توانی با در نظر گرفتن ناهمسانگردی 102
جدول (4-5). مقایسه مقادیر ارتفاع برآمدگی به‌دست‌آمده در آزمایش و دو شبیه‌سازی 105
جدول (4-6). مقادیر پارامترهای سخت‌شوندگی ترکیبی.. 110
جدول (4-7). مقایسه نتایج ارتفاع قطعه در آزمایش هیدروفرمینگ و دو شبیه‌سازی 111
جدول (4-8). مقادیر پارامترهای سخت‌شوندگی ترکیبی اصلاح شده.. 114
جدول (4-9). نتایج شبیه‌سازی بوسیله پارامترهای جدول(4-8).. 115
جدول (4-10). نتایج دو شبیه‌سازی در انتهای فرآیند قبل از باربرداری 117
جدول (4-11). مقایسه نتایج ارتفاع قطعه در آزمایش هیدروفرمینگ پالسی و دو شبیه‌سازی.. 121
جدول (4-12). مقایسه نتایج ارتفاع برآمدگی شبیه‌سازی هیدروفرمینگ پالسی و غیرپالسی.. 128
جدول (4-13). مقایسه کرنش‌های در سه جهت در هیدروفرمینگ پالسی و غیرپالسی 128
جدول (4-14). مقایسه ضخامت لوله در مسیر محیطی در شکل (4-39) در سه شبیه‌سازی 129
جدول (4-15). مقایسه ضخامت لوله در مسیر طولی در شکل (4-40) در سه شبیه‌سازی 130
جدول (5-1). ارتفاع برآمدگی در قطعه شبیه‌سازی و قطعه تجربی.. 143
فهرست شکل‌ها
عنوان |
صفحه |
شکل (1-1). شکلدهی ورق توسط سیال.. 2
شکل (1-2). شکلدهی توسط سیال و نیروی محوری.. 3
شکل (1-3). پنجره فرآیند هیدروفرمینگ و محدوده‌ی عیوب احتمالی.. 6
شکل (1-4). موقعیت نمونه‌های آزمون کشش درون لوله.. 7
شکل (1-5). موقعیت تنش‌های صفحه‌ای در آزمون بالج.. 8
شکل (1-6). سخت‌شوندگی همسانگرد.. 9
شکل (1-7). سخت‌شوندگی سینماتیک.. 10
شکل (1-8). سخت‌شوندگی ترکیبی همسانگرد-سینماتیک غیرخطی.. 10
شکل (1-9). تأثیر بارگذاری کرنشی متقارن: الف) سخت‌شوندگی فولاد SS304، ب) نرم‌شوندگی فولاد CS1020. 12
شکل (1-10). خزش سیکلی، الف) برای فولاد SS304، ب) برای فولاد CS1020. 12
شکل (1-11). الف) گلویی نفوذی؛ ب) گلویی موضعی.. 14
شکل (1-12). منحنی حد شکلدهی گلویی کیلر-گودوین.. 15
شکل(1-13). منحنی حد شکلدهی و چند نمونه مسیر کرنش شناخته شده: 1) برش خالص، 2)کشش ساده، 3) کشش کرنش صفحه‌ای، 4) کشش دومحوره.. 15
شکل (1-14). حد چروکیدگی.. 16
شکل (1-15). نمونه‌های مورد استفاده در آزمون ناکازیما.. 16
شکل (1-16). الف)مشخصات آزمون ناکازیما، ب) نمونه‌های ورق بعد از آزمون 17
شکل (1-17). گلویی موضعی در قطعه.. 18
شکل (1-18). نمایشی از یک عیب موجود در قطعه اولیه.. 19
شکل (1-19). مسیر کرنش و تأثیر آن بر روی منحنی حد شکلدهی.. 20
شکل (1-20). منحنی تنش-کرنش در دماهای مختلف برای آلیاژ منیزیم AZ31B 21
شکل (1-21). الف) چروکیدگی به وجود آمده به دلیل حرکت سنبه محوری؛ ب) حذف چروکیدگی با فشار زیاد.. 22
شکل (1-22). قالب هیدروفرمینگ با ارتعاشات فراصوتی برای قطعه جعبه‌ای شکل 23
شکل (1-23). بیشترین حد شکلدهی لوله در هیدروفرمینگ فراصوتی با دامنه‌های مختلف (F=20kHz) 23
شکل (1-24). منحنی مسیر بارگذاری در هیدروفرمینگ پالسی.. 24
شکل (1-25). تأثیر دره و قله نوسان فشار بر روی برآمدگی در قطعه بالج آزاد 25
شکل (2-1). کاربرد قطعه سه‌راهی T شکل.. 33
شکل (2-2). قطعه سه‌راهی T شکل.. 34
شکل (2-3). مراحل ساخت قطعه T شکل به روش هیدروفرمینگ.. 34
شکل(2-4). نمایشی از سیستم هیدرولیکی هیدروفرمینگ و حلقه‌ی کنترلی آن 38
شکل (2-5). منحنی مسیر بارگذاری هیدروفرمینگ ضربه‌ای.. 41
شکل (2-6). الف) مشخصات قالب هیدروفرمینگ، ب) منحنی فشار نوسانی.. 42
شکل (2-7). مقایسه شکل هندسی قطعات حاصل از هیدروفرمینگ نوسانی و هیدروفرمینگ فشارثابت.. 43
شکل (2-8). مقایسه کرنش ضخامتی در منطقه‌ی برآمدگی در سه قطعه.. 43
شکل (2-9). الف) قالب هیدروفرمینگ پالسی و موقعیت نیروسنج، ب) مقایسه نیروی اصطکاک روش پالسی و فشار بالا در آزمایش تجربی و شبیه‌سازی.. 45
شکل (2-10). مکانیزم نازک شدگی دیواره لوله در حین یک سیکل فشار نوسانی و مقایسه با روش فشار بالا.. 46
شکل (2-11). منحنی نیرو-جابجایی برای دو روش آزمون کشش نوبتی و معمولی با سرعت 50 میلی‌متر بر دقیقه.. 47
شکل (3-1). نماهای ماشین هیدروفرمینگ اتصال T شکل.. 52
شکل (3-2). لوله مسی C12200. 52
شکل (3-3). قالب هیدروفرمینگ T شکل.. 53
شکل (3-4). نقشه قالب هیدروفرمینگ T شکل.. 54
شکل (3-5). نقشه سنبه محوری.. 54
شکل (3-6). قالب و سنبه‌های محوری و پرس.. 55
شکل (3-7). قالب و پرس.. 56
شکل (3-8). قطعه درون قالب هیدروفرمینگ و حسگر موقعیت برآمدگی و سنبه‌ها 56
شکل (3-9). واحد تولید فشار هیدرولیکی.. 57
شکل (3-10). الف) شیر فشارشکن و شیر 3/4، ب) شیر کنترل دبی، ج) شیر تقسیم کننده جریان.. 58
شکل (3-11). مدار هیدرولیکی دستگاه هیدروفرمینگ.. 59
شکل (3-12) شیرهای فشارشکن، الف) تناسبی، ب) معمولی.. 60
شکل (3-13). الف) کنترل‌کننده PLC، ب) تابلو برق.. 61
شکل (3-14). برنامه نویسی به زبان نردبانی در نرمافزار RSLogix 500. 62
شکل(3-15). نرمافزار رابط انسان-ماشین WinCC. 63
شکل (3-16). الف) منحنی فشار در آزمون بالج، ب) قطعه بالج.. 64
شکل (3-17). الف) منحنی فشار-جابجایی هیدروفرمینگ پالسی، ب) چروکیدگی در قطعه هیدروفرمینگ.. 65
شکل (3-18). پارامترهای مسیر بارگذاری در هیدروفرمینگ پالسی.. 66
شکل (3-19). مشخصه‌های ظاهری در قطعه هیدروفرمینگ سه‌راهی Tشکل.. 68
شکل (3-20). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره یک.. 70
شکل (3-21). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره دو.. 70
شکل (3-22). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره سه.. 71
شکل (3-23). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره چهار.. 71
شکل (3-24). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره پنج.. 72
شکل (3-25). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره شش.. 72
شکل (3-26). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره هفت.. 73
شکل (3-27). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره هشت.. 73
شکل (3-28). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره نه.. 74
شکل (3-29). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره ده.. 74
شکل (3-30). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره یازده.. 75
شکل (3-31). قطعه هیدروفرمینگ آزمایش شماره دوازده.. 75
شکل(3-32). دو دسته از مشاهدات با میانگین یکسان و پراکندگی متفاوت 77
شکل (3-33). تغییرات نسبت سیگنال به نویز چروکیدگی برای هر متغیر.. 79
شکل (3-34). منحنی احتمال نرمال باقیمانده‌ها برای کمیت چروکیدگی.. 80
شکل (3-35). تغییرات نسبت سیگنال به نویز ارتفاع برآمدگی برای هر متغیر 81
شکل (3-36). منحنی احتمال نرمال باقیمانده‌ها برای کمیت ارتفاع برآمدگی 82
شکل (3-37). تغییرات نسبت سیگنال به نویز ضخامت دیواره برای هر متغیر 83
شکل (3-38). منحنی احتمال نرمال باقیمانده‌ها برای کمیت ضخامت دیواره 84
شکل (3-39). قطعه آزمایش شماره 13 از جدول (3-11).. 86
شکل (3-40). الف) منحنی مسیر بارگذاری آزمایش16؛ ب)قطعه هیدروفرمینگ سه‌راهی T شکل آزمایش 16. 87
شکل (4-1). مدل هوآنگ و همکارانش برای آزمون بالج آزاد.. 90
شکل (4-2). هندسه لوله تغییر شکل یافته به‌صورت یک بیضی در صفحه طولی 92
شکل (4-3). هندسه لوله تغییر شکل یافته به‌صورت یک بیضی در صفحه عرضی 92
شکل (4-4). لوله‌های تغییر شکل یافته در آزمایش بالج.. 94
شکل (4-5). نقاط تنش-کرنش به‌دست‌آمده از آزمایش بالج و منحنی توانی مربوط 95
شکل (4-6). ابعاد نمونه‌های کشش تهیه شده از درون لوله بر اساس استاندارد ASTM E8M-98. 96
شکل (4-7). دستگاه سیم برش مورد استفاده در تهیه نمونه‌های آزمون کشش 97
شکل (4-8). راستای نمونه‌های آزمایش کشش. الف) صفر درجه؛ ب) 45 درجه؛ ج) 90 درجه 97
شکل (4-9). الف) فک‌های هیدرولیک، ب)فک‌های گوه‌ای دستگاه کشش.. 98
شکل (4-10). منحنی‌های تنش-کرنش برای نمونه‌های کشش در جهات سه‌گانه.. 99
شکل(4-11). منحنی تنش-کرنش آزمایش بالج و آزمایش کشش در راستای طولی 99
شکل (4-12). نتایج آزمون بالج و آزمون کشش با در نظر گرفتن ناهمسانگردی 101
شکل (4-13). منحنی فشار داخلی بر حسب جابجایی سنبه محوری.. 102
شکل (4-14). الف) مدل سه‌بعدی ؛ ب) شرایط مرزی در تحلیل اجزاء محدود 104
شکل (4-15). منحنی حساسیت به تعداد المان در جهت ضخامت لوله.. 105
شکل (4-16). قطعه هیدروفرمینگ الف) واقعی، ب) شبیه‌سازی شده با استفاده از خواص آزمون بالج در زمان s36t=. 106
شکل (4-17). نمودار تنش-کرنش سخت‌شوندگی ترکیبی از جدول (4-6).. 110
شکل (4-18). الف) تنش ون‌میزز در شبیه‌سازی به کمک سخت‌شوندگی همسانگرد از جدول (4-4)؛ ب) تنش ون‌میزز در شبیه‌سازی به کمک سخت‌شوندگی ترکیبی از جدول (4-6)، ج) ارتفاع برآمدگی قطعه در آزمایش هیدروفرمینگ و دو شبیه‌سازی.. 111
شکل (4-19). مقایسه برونیابی نتایج آزمون بالج و آزمون کشش.. 112
شکل (4-20). مقایسه سخت‌شوندگی همسانگرد و سخت‌شوندگی ترکیبی.. 113
شکل (4-21). مقایسه منحنی سخت‌شوندگی همسانگرد و منحنی آزمایش کشش.. 113
شکل (4-22). منحنی تنش-کرنش سخت‌شوندگی ترکیبی از جدول (4-8).. 114
شکل (4-23). الف) قطعه هیدروفرمینگ؛ ب) قطعه شبیه‌سازی شده با سخت‌شوندگی ترکیبی از جدول (4-8).. 115
شکل (4-24). منحنی تنش مؤثر-کرنش مؤثر در گره واقع در قله برآمدگی 115
شکل (4-25). منحنی تنش-کرنش در قله برآمدگی الف) در راستای طولی لوله، ب) در راستای محیطی لوله.. 116
شکل (4-26). الف) برش قطعه توسط دستگاه سیم‌برش؛ ب) قطعه برش خورده 118
شکل (4-27). مقایسه توزیع ضخامت در آزمایش تجربی و شبیه‌سازی اجزاء محدود 118
شکل (4-28). مقایسه توابع تسلیم با سخت‌شوندگی‌های متفاوت برای کرنش کششی تک‌محوره 25/0. 119
شکل (4-29). منحنی مسیر بارگذاری نوسانی.. 120
شکل (4-30). موقعیت اجزاء انتخابی در قطعه‌ی T شکل.. 121
شکل (4-31). الف) منحنی تنش محیطی بر حسب زمان در جزء 1، ب) منحنی تنش طولی بر حسب زمان در جزء 1. 122
شکل (4-32). الف) منحنی تنش محیطی بر حسب زمان در جزء 1، ب) منحنی تنش طولی بر حسب زمان در جزء 2. 123
شکل (4-33). جزء واحد و شرایط مرزی.. 124
شکل (4-34). الف) تنش محیطی در جزء 1 از شکل (4-30)، ب) کرنش به دست آمده در شبیه‌سازی جزء واحد.. 125
شکل (4-35). الف) تنش طولی در جزء 3 از شکل (4-30)، ب) کرنش به دست آمده در شبیه‌سازی جزء واحد.. 125
شکل (4-36). الف) قطعه هیدروفرمینگ تجربی؛ ب) قطعه هیدروفرمینگ شبیه‌سازی؛ ج) مقایسه توزیع ضخامت.. 126
شکل (4-37). منحنی مسیر بارگذاری هیدروفرمینگ غیر پالسی.. 127
شکل (4-38). تغییرات کرنش در طی زمان فرآیند در گره واقع در قله برآمدگی 129
شکل (4-39). تغییرات ضخامت بر حسب فاصله از قله برآمدگی در راستای محیطی قطعه 130
شکل (4-40). تغییرات ضخامت بر حسب فاصله از قله برآمدگی در راستای طولی قطعه 131
شکل (5-1). پارامتر تانژانت معکوس برای به دست آوردن حد شکلدهی.. 133
شکل(5-2). نمودار گردشی برای به دست آوردن منحنی حد شکلدهی.. 135
شکل (5-3). منحنی‌های حد شکلدهی با استفاده از دو معیار گلویی محلی و گلویی نفوذی.. 136
شکل (5-4) الگوریتم محاسبه منحنی حد شکلدهی با استفاده از سخت‌شوندگی ترکیبی 139
شکل (5-5). منحنی حد شکلدهی کرنشی توسط دو مدل سخت‌شوندگی.. 140
شکل (5-6). منحنی حد شکلدهی تنشی با استفاده از دو مدل سخت‌شوندگی 141
شکل (5-7). منحنی فشار داخلی برحسب زمان در آزمایش ترکیدگی.. 142
شکل (5-8). الف) ترکیدگی در قطعه شبیه‌سازی‌شده توسط روش اجزاء محدود از دو نما، ب)ترکیدگی در قطعه تجربی.. 142
شکل (5-9). مسیر کرنش در شبیه‌سازی بالج تا ترکیدگی.. 143
شکل (5-10). مسیر کرنش در بالای برآمدگی در هیدروفرمینگ پالسی.. 144
شکل (5-11). منحنی حد شکلدهی هیدروفرمینگ پالسی.. 145
شکل (5-12). منحنی تنش-کرنش آزمون‌های کشش یکنواخت و سه مرحله‌ای.. 146
شکل (5-13). منحنی حد شکلدهی کرنشی با اعمال پیش‌کرنش‌های کششی تک‌محوره 146
شکل (5-14). منحنی حد شکلدهی تنشی با اعمال پیش‌کرنش‌های کششی تک‌محوره 147
شکل (5-15). منحنی فشار داخلی در یک مرحله تا فشار 237 بار بدون ترکیدگی 148
شکل (5-16). منحنی فشار داخلی در دو مرحله، ابتدا تا فشار 237 بار و سپس ترکیدگی در مرحله دوم.. 149
شکل (5-17). منحنی حد شکلدهی با پیش‌کرنش (198/0 ، 045/0).. 149
شکل (5-18). منحنی فشار داخلی در دو مرحله فشار ابتدا تا 237 بار و سپس تا 246 بار.. 150
شکل (5-19). منحنی فشار داخلی سه مرحله‌ای و ارتفاع برآمدگی.. 151
شکل (5-20). منحنی حد شکلدهی با پیش‌کرنش (27/0 ، 06/0).. 151
شکل (5-21). مقایسه منحنی‌های حد شکلدهی کرنشی و کرنش‌های شکست.. 152
شکل (5-22). مقایسه منحنی‌های حد شکلدهی تنشی.. 153
فهرست نشانه‌های اختصاری
دامنه ارتعاش فراصوتی |
شعاع قالب (mm) |
|||
دامنه نوسان فشار (bar) |
شعاع قطعه جعبه‌ای شکل در گوشه قالب (mm) |
|||
پارامتر سخت‌شوندگی همسانگرد شابوشه |
سخت‌شوندگی همسانگرد شابوشه (MPa) |
|||
پارامتر سخت‌شوندگی سینماتیک |
شعاع اولیه لوله (mm) |
|||
قطر خارجی لوله (mm) |
ضریب ناهمسانگردی لوله در راستای طولی |
|||
معیار گلویی نفوذی سوئیفت |
ضریب ناهمسانگردی لوله در راستای مورب |
|||
مدول یانگ (MPa) |
ضریب ناهمسانگردی لوله در راستای محیطی |
|||
نقطه تماس لوله با شعاع گوشه قالب |
عددی زبری سطح |
|||
نیروی اصطکاک (N) |
شعاع گوشه قالب (mm) |
|||
تابع تسلیم |
نیم قطر بزرگ بیضی در صفحه طولی (mm) |
|||
تابع پتانسیل پلاستیک |
نیم قطر کوچک بیضی در صفحه طولی (mm) |
|||
ارتفاع برآمدگی قطعه (mm) |
نیم قطر کوچک بیضی در صفحه عرضی (mm) |
|||
ضریب استحکام (MPa) |
شعاع قالب (mm) |
|||
اندازه سطح تابع تسلیم(MPa) |
شعاع انحناء در راستای طولی لوله (mm) |
|||
طول لوله (mm) |
شعاع قالب (mm) |
|||
معیار گلویی محلی هیل |
شعاع قطعه جعبه‌ای شکل در گوشه قالب (mm) |
|||
تعداد نقاط منحنی آزمون کشش |
سخت‌شوندگی همسانگرد شابوشه (MPa) |
|||
تعداد نوسان فشار |
شعاع اولیه لوله (mm) |
|||
توان کار سختی |
شعاع انحناء در راستای محیطی لوله (mm) |
|||
فشار داخلی لوله (MPa) |
مجموع مربعات خطای برازش منحنی ترکیبی |
|||
نقطه قله برآمدگی قطعه |
جابجایی سنبه محوری (mm) |
|||
فشار اولیه (bar) |
تانسور تنش انحرافی |
|||
فشار داخل لوله (MPa) |
شکل حفره قالب |
|||
پارامتر سخت‌شوندگی همسانگرد شابوشه (MPa) |
ضخامت لوله (mm) |
|||
ضریب ناهمسانگردی |
زمان (s) |
|||
ضخامت اولیه لوله (mm) |
تعداد سیکل فشار در یک واحد جابجایی سنبه |
|||
ضخامت ورق در ناحیه بیرون شیار (mm) |
|
|||
ضخامت ورق در ناحیه درون شیار (mm) |
|
|||
ضخامت لوله در قله برآمدگی (mm) |
|
|||
عرض نمونه آزمون کشش (mm) |
|
|||
مقدار جابجایی سطح تسلیم (MPa) |
|
|||
پارامتر تانژانت معکوس در حد شکلدهی |
|
|||
پارامتر تانژانت معکوس برای مدل سوئیفت |
|
|||
پارامتر تانژانت معکوس برای مدل هیل |
|
|||
|
|
|
|
||
نشانه‌های یونانی |
|
|||
تنش قبلی در سخت‌شوندگی سینماتیک (MPa) |
|
|||
نسبت تنش‌های اصلی در صفحه |
||||
نسبت کرنش‌های اصلی در صفحه |
|
|||
پارامتر سخت‌شوندگی سینماتیک |
|
|
||
کرنش مؤثر ون‌میزز |
|
|||
کرنش در نقاط منحنی برونیابی شده |
|
|||
پیش‌کرنش |
|
|||
کرنش اصلی بزرگ در صفحه |
|
|
||
کرنش اصلی کوچک در صفحه |
|
|||
کرنش در ناحیه‌ی بیرون شیار |
|
|
||
کرنش در ناحیه‌ی درون شیار |
|
|
||
کرنش پلاستیک |
|
|
||
کرنش ضخامتی |
|
|||
کرنش عرضی در نمونه‌های کشش |
|
|||
کرنش محیطی لوله |
|
|||
کرنش طولی لوله |
|
|||
زاویه کمان محیطی قطعه بالج |
|
|||
شعاع انحناء لوله در قله برآمدگی (mm) |
|
|||
شعاع انحناء لوله در صفحه‌ی طولی (mm) |
|
|||
شعاع انحناء لوله در صفحه‌ی عرضی (mm) |
|
|||
تنش (MPa) |
|
|||
تنش مؤثر ون‌میزز (MPa) |
|
|||
تنش در نقاط منحنی برونیابی شده (MPa) |
|
|||
تنش تسلیم اولیه (MPa) |
|
|||
تنش اصلی بزرگ در صفحه (MPa) |
|
|||
تنش اصلی کوچک در صفحه (MPa) |
|
|||
تنش تسلیم اولیه (MPa) |
|
|||
تنش محیطی در لوله (MPa) |
|
|||
تنش طولی در لوله (MPa) |
|
|||
زاویه کمان طولی قطعه بالج |
|
|||
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.