۱۸٫۳۰۷

۱۸٫۴۱

۱۷٫۰۰

۱۷٫۲۴۹

LDH(mm)

همانطور که ازجدول (۷-۱) مشخص است، الگوی خاصی را نمی توان برای این نتایج ارائه نمود وناچاریم برای توجیه نتایج به مکان اولین زوال رجوع کنیم.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

۷-۱- مکان والگوی اولین زوال:
ازآنجا که درفرآیند هیدروفرمینگ اثری ازسمبه وجود ندارد وفشارسیال به تمام نقاط ورق ها به صورت یکنواخت وارد می شود پس باید انتظار داشت که توزیع تنش وکرنش درالمان ها به صورت یکنواخت تری اتفاق بیفتد. اکنون با بررسی تک تک نمونه ها، مکان والگوی شروع وپیشرفت زوال را توضیح خواهیم داد:
در نمونه شماره (۱)، زوال درمرزآلومینیوم وجوش درقله شکل دهی شروع شده وبه صورت موازی با خط جوش درفلزپایه آلومینیوم منتشرمی شود (شکل (۷-۲)). درهنگام اعمال فشار، ورق دچارتورم شده ومثل پوسته جدارنازک تحت فشار عمل می کند. این امرباعث بوجود آمدن تنش تقریبا یکنواخت درسرتاسرناحیه (۱) (شکل (۴-۷)) خواهد شد. حال درهرجا که سطح نمودارحدشکل دهی وچکش خواری کمترباشد، اولین زوال اتفاق خواهد افتاد. ازطرفی بدلیل تفاوت دراستحکام دوفلزپایه (آلومینیوم دارای استحکام کمتری نسبت به فولاد است)، با اعمال فشار بیشتر، تورم ورق دچارانحراف شده وآلومینیوم دچارتورم بیشتر می شود (شکل (۷-۲)). این امر می تواند باعث شده باشد که یک تنش کششی اضافه تردرآلومینیوم برای هماهنگی با فولاد وجوش ایجاد شود که بیشینه آن درمکانی است که بیشترین ارتفاع شکل دهی درآن رخ داده است که دراین مورد، درمرزآلومینیوم با خط جوش ظاهر می شود و درنهایت به ناحیه ضعیف تریعنی فلزپایه آلومینیوم منتشر خواهد شد. بنابراین طبق این استدلال، رخداد زوال درمرز آلومینیوم با خط جوش یک اتفاق منطقی می باشد. البته همانطور که قبلا نیزاشاره شد، توزیع کرنش درورق بسیار یکنواخت بوده اما بدلیل تفاوت رفتارماده درجهت طولی (موازی باخط جوش) وعرضی (عمود برخط جوش) که طبق نتایج ارائه شده درجدول (۴-۷)، استحکام دوورق در راستای طولی بیشتراز راستای عرض است، بنابراین زوال به صورت موازی با خط جوش (یعنی درراستای با استحکام کمتر) به پیش خواهد رفت.
درنمونه شماره (۲)، زوال درفلز پایه آلومینیوم وموازی با خط جوش اتفاق می افتد (شکل (۷-۳)). طبق دلایلی که برای اعمال فشار درمکان والگوی زوال درنمونه شماره (۱) توضیح داده شد، تنش مایل است که تقریبا یکسان در تمام نقاط ورق توزیع شود اما دراین نمونه افزایش ضخامت ورق فولاد می تواند باعث افزایش اثرکششی در ورق آلومینیوم شده وعلاوه برآنکه کاهش ارتفاع شکل دهی را سبب شده باشد که باعث انتقال نقطه زوال به درون ناحیه فلزآلومینیوم می شود. دراین بین، انحراف بیشترتورم به سمت ورق آلومینیوم نیزباعث انتقال نقطه بحرانی (که دارای بیشینه ارتفاع حدشکل دهی است) به درون فلزآلومینیوم شده ودرنتیجه رخداد زوال دردرون ورق آلومینیوم طبق استدلال ارائه شده درنمونه شماره (۱) خواهد شد (شکل (۷-۳)).
نتایج شبیه سازی شده نمونه شماره (۳) نشان می دهد که زوال درمرز ورق پایه آلومینیوم با ناحیه جوش رخ داده وسپس به صورت موازی با خط جوش به ناحیه آلومینیوم منتشرمی شود (شکل (۷-۴)). دراین نمونه بدلیل افزایش ضخامت فلزپایه آلومینیوم که شروع کننده زوال می باشد، این فلزتقویت شده ودرنتیجه باعث افزایش ارتفاع شکل دهی نسبت به نمونه های شماره (۱) و(۲) خواهد شد.دراین مورد نیز نقطه بحرانی که درقله تورم واقع است، روی مرزفلزآلومینیوم وناحیه جوش قرارداشته وبه همین دلیل است که اولین زوال ازآنجا شروع می شود.
نتایج شبیه سازی نمونه شماره (۴) نیز نشان می دهد که همانند نمونه های (۱) و(۲)، مرزجوش وآلومینیوم شروع کننده زوال خواهد بود وبه صورت موازی با خط جوش درفلزآلومینیوم منتشر می شود (شکل (۷-۵)). دراینجا نیز عامل افزاینده تنش کششی که درمورد نمونه های قبل توضیح داده شد می تواند باعث اصلی زوال باشد که البته انحراف تورم دراثرناهمگونی ورق دوطرف TWB نیزدراین میان تاثیرگذارمی باشد. البته بدلیل افزایش ضخامت ورق درمقایسه با نمونه شماره (۳)، ارتفاع شکل دهی اندکی کاهش یافته است.

شکل (۷-۲): نتایج شبیه سازی نمونه شماره (۱) درتست هیدروفرمینگ.

شکل (۷-۳): نتایج شبیه سازی نمونه شماره (۲) درتست هیدروفرمینگ.

شکل (۷-۴): نتایج شبیه سازی نمونه شماره (۳) درتست هیدروفرمینگ.

شکل (۷-۵): نتایج شبیه سازی نمونه شماره (۴) درتست هیدروفرمینگ.
یک سوال که ممکن است درنتایج ارائه شده مطرح شود این است که چرا تنها نتیجه نمونه شماره (۲) با بقیه متفاوت است ویا چرا درنمونه شماره (۴) اتفاقی شبیه به نمونه شماره (۲) نیفتاد؟
درجواب می بایست به این نکته اشاره کرد که اولا درنمونه شماره (۲)، آلومینیوم دارای کمترین استحکام وفولاد دارای بیشترین استحکام می باشد. بنابراین استدلال تنش کششی افزاینده که به تفصیل درتوضیحات زوال این نمونه به آن اشاره شد، دراینجا بیشینه بوده وبیشترین انحراف تورم را باعث می شود که درنهایت منجر به انتقال نقطه زوال به اندکی داخل تردرناحیه فلزآلومینیوم خواهد شد وطبق جدول (۷-۱)، این نمونه دارای کمترین ارتفاع شکل دهی می باشد. ثانیا درنمونه شماره (۴)، ضخامت فلزآلومینیوم ازفولاد بیشتر است واین نقص انحراف تورم جبران خواهد شد. بنابراین طبق نتایج ارائه شده می بایست سعی شود که درانتخاب ترکیبات درTWB ها، اولا ضخامت آلومینیوم ازفولاد بیشتر باشد ودرغیر این صورت می بایست جلوی انحراف تورم را به نحوی گرفت تا ورق آلومینیوم دچارکرنش پلاستیک بیش ازحد نشود. این کاردرهنگام عملیات های هیدروفرمینگ به همراه قالب به خوبی انجام می شود. البته دراختیار داشتن اطلاعات دقیق تردرمورد خصوصیات ناحیه جوش نیز می تواند ما را درپیش بینی بهترحدشکل دهی کمک کند.
۷-۲- پیشرفت آسیب:
دراین جا نیز می توان براساس معیار آسیب نمودار حد شکل دهی، روند پیشرفت آسیب درالمانی که اولین زوال درآن رخ می دهد را رسم کرد. البته بدلیل اینکه دراینجا سمبه ای وجود ندارد وما قصد داریم که اثر زمان درارائه نتایج بی اثر باشد تا بتوانیم نتایج را با یکدیگر مقایسه کنیم، پیشرفت آسیب را برحسب جابجایی نقطه ای که درهرنمونه درلحظه زوال در قله تورم قرار دارد رسم کرده ایم. این نتایج برای هرنمونه درشکل شماره (۷-۶) نشان داده شده اند.
(ب)
(د)
(الف)
(ج)
شکل (۷-۶): نمودارهای پیشرفت آسیب درنمونه های TWB غیرهمجنس در تست
هیدروفرمینگ: الف) نمونه شماره (۱) ب) نمونه شماره (۲) ج) نمونه شماره (۳) د) نمونه
شماره (۴).
همانطور که درشکل (۷-۶) دیده می شود، درهمه نمونه ها، ازیک زمانی به بعد، پیشرفت آسیب وارد مرحله ناپایداری شده که نهایتا به زوال منجر می شود. این مرحله نزدیک به نقطه تنش نهایی یا نرم شدگی خواهد بود.
در ادامه می خواهیم مقایسه ای بین آنچه درتست کشش کروی یا شکل دهی مکانیکی گذشت وآنچه اکنون درتست هیدروفرمینگ توضیح دادیم انجام دهیم تا ببینیم درچه نمونه هایی این روش باعث بهبود شکل دهی شده ودرچه نمونه هایی اثر منفی داشته است.
۷-۳- مقایسه دو روش شکل دهی مکانیکی وهیدروفرمینگ:
دراینجا یک بار دیگر نتایج بیشینه حد شکل دهی درهردوروش را ارائه کرده ودرصد کاهش ویا افزایش آن را دراثر استفاده از روش هیدروفرمینگ نسبت به روش شکل دهی مکانیکی محاسبه کرده ایم که این نتایج به طور خلاصه درجدول (۷-۲) نشان داده شده اند.
جدول (۷-۲): نتایج شبیه سازی شده بیشینه حدشکل دهی دوفرآیند شکل دهی مکانیکی
وهیدروفرمینگ.

LDH effect (%)

LDH(hydroforming)

LDH(mechanical forming)