%34تخفیف

بررسی تجربی و نظری فرایند شکل دهی ورقهای مستطیلی با استفاده از روش انفجار مخلوط گازها

تعداد 67صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد

بررسی تجربی و نظری فرایند شکل دهی ورقهای مستطیلی با استفاده از روش انفجار مخلوط گازها

چکیده

فرایند شکل‌دهی ورقهای فلزی به روش انفجاری مخلوط گازها یکی از روشهای جدید شکل‌دهی با سرعت بالاست که با صرف کمترین هزینه و به کار گیری ابزار ساده و صرف انرژی پایین در میان سایر روشهای شکل دهی ورقهای فلزی مورد توجه قرار گرفته است. در این روش ورقهای فلزی تحت اثر شوک فشار ناشی از انفجار با سرعت بالا و بارگزاری آنی تغییر شکل پلاستیک پیدا می کند. در این پایان نامه با استفاده از روش انفجار مخلوط گازها به بررسی تجربی و تحلیلی تغییر شکل پلاستیک ورق­های فولادی مستطیلی پرداخته می­شود. در آزمایش­های انجام شده، ورق­های فولادی با ضخامت­های مختلف تحت اثر شوك فشار ناشي از انفجار با سرعت بالا تغییر شکل می­یابند و فشار حاصل از انفجار مخلوط گازها با استفاده از یک سنسور فشار پیزوالکتریکی بعد از انفجار اندازه گیری می­شود. در این روش هدف اندازه گیری خیز مرکز ورق و کرنش های طولی و عرضی و قطری تحت تاثیر پارامترهایی مانند ضخامت ورق، فشار گازها، درصد مخلوط گازها و شرايط مرزي می باشد. در بخش مدلسازی تحلیلی، با استفاده از روش انرژی اثرات نرخ کرنش برای حداکثر خیز در مرکز ورق ارائه شده است. نتایج بدست آمده از این مدل تحلیلی توافق خوبی با نتایج تجربی بدست آمده در آزمایشگاه دارد. در نتیجه استفاده از این مدل برای اندازه گیری خیز مرکز ورق مناسب می باشد.

کلید واژه: انفجار مخلوط گازها، تغییر شکل پلاستیک، روش انرژی، شکل دهی انفجاری، ورق مستطیلی فلزی گیردار

عنوان……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. صفحه

فهرست جدول ها: ‌ز

فهرست شکل ها: ‌ح

فهرست علائم: ‌ي

چکیده ‌ك

1     فرآیند شکل دهی فلزات.. 2

1-1     مقدمه. 2

1-2     شکل‌پذیری آلیاژ مهندسی.. 2

1-3     شکل‌دهی فلزات.. 3

1-4     انواع شکل‌دهی با نرخ انرژی بالا. 4

1-4-1     شکل‌دهی الکتروهیدرولیک… 4

1-4-2     شکل‌دهی الکترومگنتیک(پالس مغناطیسی) 5

1-4-3     شکل‌دهی انفجاری.. 5

1-4-3-1     مزایا و معایب روش شکل دادن انفجاری.. 6

1-4-3-2     سیستم های عملیات شکل دهی انفجاری.. 7

1-4-3-3     شکل های مختلف خرج های انفجاری.. 7

1-4-3-3-1     خرج کروی.. 7

1-4-3-3-2     خرج خطی با طول محدود یا خرج ریسمانی.. 8

1-4-3-3-3     خرج های استوانه ای.. 8

1-4-3-3-4     خرج صفحه ای.. 8

1-4-4     فرايند شـكل دهي فلـز بـه روش انفجـار مخلوط  گازها 9

1-4-4-1    شرح فرآیند. 9

1-4-4-2     احتراق.. 9

1-4-4-3     سوخت گازي و سرعت شعله. 10

1-4-4-4     انفجار 11

1-4-4-5     سرعت انفجار 11

1-4-4-6     زمان انفجار 11

1-5     نظريه موج انفجار 12

1-6     فشار موج حاصل از انفجار گاز برحسب زمان.. 13

1-7     تشکیل موج شوک (موج ضربه) 14

1-8     چاپمن – ژوگت… 14

1-9     فاصله القایی  در انفجار 15

1-10     عوامل مؤثر روی طول القاء 15

1-10-1     سرعت سوختن.. 16

1-10-2     سرعت صوت در گاز سوخته نشده 16

1-10-3     گرمای احتراق.. 16

1-10-4     توربولانس…. 16

2     تحقیقات پیشین.. 18

2-1     مقدمه. 18

2-2     تحقیقات پیشین.. 18

2-3     پیشینه تحقیقات تحلیل ابعادی در زمینه شکلدهی.. 21

2-3-1     مدل نوریک و مارتین برای ورقهای دایروی و مستطیلی.. 21

2-3-2     مدل جونز برای ورقهای دایروی و مستطیلی.. 22

2-3-3     مدل ژائو برای ورقهای مستطیلی.. 23

2-3-4     مدل بابایی و درویزه برای ورقهای دایروی.. 24

3     آزمایشات تجربی شکل‌دهی انفجاری.. 26

3-1     مقدمه. 26

3-2     اکسیژن.. 26

3-3     استیلن.. 26

3-4     فولاد. 27

3-5     دستگاه شکل دهی انفجاری به روش مخلوط گازها 27

3-5-1     میز نگهدارنده سیلندر انفجار 28

3-5-2     سیستم جرقه. 28

3-5-3     محفظه انفجار 29

3-5-4     سیستم تخلیه هوا 31

3-5-5     واشرها 31

3-5-6     در پوش انتهایی.. 31

3-5-7    سیستم انتقال گاز و اتصالات.. 32

3-5-8     مانومتر. 32

3-5-9      تجهیزات اندازه گیری.. 33

3-5-10     سیلندرهای ذخیره گاز 35

3-5-11     رگلاتور سیلندرها 36

3-6     آموزش و ایمنی.. 37

3-6-1     سیلندرهای تحت فشار زیاد. 37

3-6-2     نکته های ايمنی نگهداری و کار با سيلندرها در آزمایشگاه 37

3-6-3     روش تست سیلندرها 38

3-6-4      نکات ایمنی استفاده از دستگاه شکل دهی انفجاری.. 38

3-7     نحوه راه اندازی دستگاه جهت انجام تستهای شکل دهی ورق.. 39

3-8     نتایج بررسی تجربی.. 41

3-8-1     خواص مکانیکی ماده 41

3-8-2     اندازه گیری حداکثر خیز مرکز ورق.. 42

3-8-3     اندازه گیری کرنش ها 45

4     مدل‌سازی تحلیلی.. 52

4-1     مقدمه. 52

4-2    ارائه مدل تحلیلی.. 53

4-2-1      محاسبه کار پلاستیک… 54

4-3      بدست آوردن رابطه خیز مرکز ورق.. 54

4-4      نتایج مدل تحلیلی.. 56

5     نتیجه‌گیری.. 60

5-1     نتایج.. 60

5-2     پیشنهادات.. 61

فهرست منابع: 63

 

 

فهرست جدول ها:

جدول3-1- مشخصات سنسور فشار 34

جدول3-2- مشخصات کلی آمپلیفایر. 34

جدول3-3- مشخصات کلی دیتالاگر. 35

جدول3-4- خواص مکانیکی مواد. 42

جدول3-5- نتایج آزمایش های تجربی.. 44

جدول4-1- نتایج تحلیلی تست‌های انجام شده با استفاده از روش انرژی برای ورق های فولادی.. 56

فهرست شکل ها:

شکل1-1-  مقایسه شکل‌پذیری فلزات مختلف… 3

شکل1-2-  شماتیک شکل‌دهی الکتروهیدرولیک… 4

شکل1-3-  شماتیک شکل‌دهی الکترومگنتیک… 5

شکل1-4-  شماتیک شکل‌دهی انفجاری.. 5

شکل1-5-  جبهه های شوک کروی.. 7

شکل1-6- جبهه موج شوک اطراف یک خرج خطی.. 8

شکل1-7- یک مقدار ثابت مواد منفجره با دو توزیع فشار مختلف… 8

شکل1-8- موج شوک اطراف یک خرج صفحه ای مسطح.. 9

شکل1-9-  سيستم با يك موج ضربه. 12

شکل1-10- نمودار فشار – زمان مربوط به انفجار مخلوط اكسيژن – استيلن.. 14

شکل1-11- نمودار رانکین- هوگونیوت.. 14

شکل3-1-  ساختمان مولکول استیلن.. 27

شکل3-2-  مراحل ساخت دستگاه 28

شکل3-3- تجهیزات نگهدارنده 28

شکل3-4- کلید جهت ایجاد جرقه. 29

شکل3-5- محفظه انفجار 29

شکل3-6-  قالب (محفظه گاز) 30

شکل3-7- درپوش جهت بسته شدن ابتدای سیلندر 30

شکل3-8- شیر تخلیه هوا 31

شکل3-9- واشر. 31

شکل3-10- درپوش… 32

شکل3-11- شیرهای قطع و وصل جریان گاز 32

شکل3-12- مانومتر. 33

شکل3-13- محل قرار گیری و شکل ظاهری سنسور فشار 33

شکل3-14- آمپلیفایر. 34

شکل3-15- دیتالاگر. 35

شکل3-16- سیلندر اکسیژن و استیلن.. 35

شکل3-17- یک رگلاتور گاز استیلن.. 36

شکل3-18-  یک رگلاتور گاز اکسیژن.. 36

شکل3-19-  تصویر یک سیلندر استیلن که منفجر شده 37

شکل3-20-  مدلی از اجزای دستگاه شکل دهی انفجاری در نرم افزار اینونتور 39

شکل3-21-  تنظیم شیرها 40

شکل3-22- تنظیم گاز اکسیژن.. 40

شکل3-23- تصویر دستگاه انفجار مخلوط گازها 41

شکل3-24-  قطعه پس از فرایند فرم دهی.. 41

شکل3-25- نمونه ورقهای برش خورده توسط دستگاه CNC.. 42

شکل3-26- نمونه ورقهای تغییر شکل یافته. 43

شکل3-27- نمونه هایی از نمودار فشار-زمان ثبت ‌شده 44

شکل3-28- تصویر شابلون و نمونه‌ای از ورقهای آماده‌ شده قبل از انجام آزمایش…. 45

شکل3-29- مقادیر کرنش طولی در ورقهای فولادی با ضخامت 1 میلیمتر. 46

شکل3-30- مقادیر کرنش عرضی در ورقهای فولادی با ضخامت 1 میلیمتر. 46

شکل3-31- مقادیر کرنش قطری در ورقهای فولادی با ضخامت 1 میلیمتر. 47

شکل3-32- مقادیر کرنش طولی در ورقهای فولادی با ضخامت 2 میلیمتر. 47

شکل3-33- مقادیر کرنش عرضی در ورقهای فولادی با ضخامت 2 میلیمتر. 48

شکل3-34- مقادیر کرنش قطری در ورقهای فولادی با ضخامت 2 میلیمتر. 48

شکل3-35- مقادیر کرنش طولی در ورقهای فولادی با ضخامت 3 میلیمتر. 49

شکل3-36- مقادیر کرنش عرضی در ورقهای فولادی با ضخامت 3 میلیمتر. 49

شکل3-37- مقادیر کرنش قطری در ورقهای فولادی با ضخامت 3 میلیمتر. 50

شکل4-1-  تصویر شماتیک ورق مستطیلی کاملا گیردار 53

شکل4-2-  نمودار تغییرات پارامتر بدون بعد نسبت خیز مرکز ورق به ضخامت، به پارامتر بی بعد ایمپالس…. 57

شکل4-3-  نمودار مقایسه نتایج تجربی و تحلیلی پارامتر بدون بعد نسبت خیز مرکز ورق به ضخامت… 57

شکل4-4-  نمودار تغییرات نرخ کرنش به انرژی جنبشی.. 58

شکل4-5-  نمودار تغییرات پارامتر بدون بعد نسبت خیز مرکز ورق به ضخامت… 58

فهرست علائم:

a

نصف عرض ورق

b

نصف طول ورق

D

مدول صلابت

E

مدول الاستیسیته

H

ضخامت ورق

Q

ضریب ثابت ماده

w

تابع تغییر شکل

علائم يوناني

ρ

چگالی ورق

α

پارامتر تعریف شده

β

پارامتر تعریف شده

η

پارامتر تعریف شده

ε

کرنش

σ

تنش

ξ

پارامتر تعریف شده

1 دیدگاه برای بررسی تجربی و نظری فرایند شکل دهی ورقهای مستطیلی با استفاده از روش انفجار مخلوط گازها

  1. clonidine zu verkaufen in Gent, Belgienr

    Great looking web site. Presume you did a great deal of your very own coding. kaufe actoplus-met Schlafmittel

دیدگاه خود را بنویسید

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