مدلسازي رفتار اصطكاكي در ميكروشكل دهي فلزات

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

بهدليل پديدهي اثر اندازه، بسياري از مدلهاي مرسومِ اصطكاكي كه در شكلدهي فلزات مورد استفاده قرار ميگيرند، در مقياسهاي كوچك قابل استفاده نيستند. اثر اندازهي اصطكاكي بهعنوان يكي از مهمترين پديدهها در شكلدهي فلزات در اين مطالعه مورد بررسي و كميسازي قرار گرفته است. در اين مطالعه مدلهاي اصطكاكي مختلف در شرايط اصطكاك خشك و اصطكاك روانكاري شده، كه بر مبناي تئوري حفرههاي باز و بسته توسعه داده شدهاند، مورد بررسي قرار گرفته است. اثر اندازه به وسيله معرفي پارامتر اندازه/مقياس 𝜆 در كميسازي اصطكاك در مقياسهاي بسيار كوچك در محاسبات وارد شده است. همچنين از كسر سطح تماس موثر بهعنوان پارامتر ديگري در تخمين وضعيت اصطكاك استفاده شده است. زيربرنامه VFRIC_COEF با استفاده از مدل اصطكاك عمومي براي اصطكاك خشك و اصطكاك روانكاري شده بهمنظور استفاده در فرآيند حل عددي توسط حلگر محاسباتي آباكوس توسعه داده شدهاست. همچنين روشي مدون بهكمك آزمون فشار حلقه در مقياسهاي مختلف در كنار شبيهسازيهاي المان محدود با استفاده از زيربرنامههاي توسعه دادهشده بهمنظور تعيين پارامترهاي تعريفشده در مدل اصطكاكي مانند پارامتر اندازه/مقياس 𝜆 و فاكتور اصطكاك 𝑓 ارائه شده است. در نتيجهي اين مطالعه مشاهده شد كه در شرايط اصطكاك خشك اثر اندازه مشاهده نميشود و با تغيير در ابعاد نمونهها تغييري در شرايط اصطكاكي بروز نميكند. همچنين مشاهده شد كه فاكتور اصطكاك فقط تابع اندركنش ناهمواريهاي سطوح جامد بوده و تغيير در ابعاد نمونهها و يا حتي استفاده از روانكار تاثيري در مقدار آن ندارد. همچنين مشاهده شد با كاهش ابعاد، رفتار اصطكاكي در وضعيت استفاده از روانكار بين سطوح بهشكل غيرخطي تغيير ميكند و ضريب اصطكاك بهطور قابل ملاحظهاي افزايش مييابد. مشاهده شد كه با كاهش ابعاد و نزديك شدن پارامتر اندازه/مقياس به عدد 1 بهدليل فاصله گرفتن منحنيهاي ضريب اصطكاك از يكديگر، تغييرات به وجود آمده در نتايج شبيهسازيها اختلافي قابل توجه از خود نشان ميدهند؛ بهطوري كه براي 𝜆 هاي نزديك به 1 ضريب اصطكاك تا 10 برابر نيز افزايش مييابد.

214108

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

صالح اكبرزاده

محمود فرزين، محسن اصفهانيان

عباس قايي