(۵)
برای حفظ پیوستگی تاثیر حرکت پرتو لیزر سعی شده است که در هر مرحله زمانی تغییر دما از ۲۰ درجه سانتیگراد تجاوز نکند. در فرایند شکلدهی فلزات با بهره گرفتن از پرتو لیزر با توجه به حرکت نسبی پرتو لیزر و قطعهکار نسبت به هم، باید پرتو لیزر به صورت متحرک شبیهسازی گردد. برای شبیهسازی پرتو لیزر به صورت متحرک، حرکت قدم به قدم در نظر گرفته شده است. بدین منظور، هر مرحله از عبور پرتو لیزر را به صورت یک پله[۱۷] در نظر گرفته و شرایط مورد نظر را در آن اعمال میکنیم. پس از اتمام یک پله، تحلیل وارد پله بعدی شده و شبیهسازی ادامه پیدا میکند. در شکل ۲، نحوه اعمال بار حرارتی در فرایند شکلدهی ورقهای مشبک با بهره گرفتن از پرتو لیزر آورده شده است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
شکل(۲): نحوه اعمال بار حرارتی بر ورق در حال شکلدهی برای ورق مشبک.
در نرم افزار آباکوس برای شبیه سازی فرایند از المان C3D8T (المان هشت نقطه ای سه بعدی پیوسته کوپل حرارتی مکانیکی) برای قطعه کار استفاده شده است. شکل ۳ مشبندی پیاده شده در قطعهکار مشبک را نشان میدهد.
شکل (۳): مش ایجاد شده برای قطعهکار با خمش ساده برای ورق مشبک.
حل این مسئله بصورت کوپل دما-مکانیکی و از نوع گذرا بوده و جهت افزایش دقت تحلیل، از حل غیر خطی استفاده شده است. روش تحلیل مسائل کوپل دما- مکانیکی در نرمافزار آباکوس بدین صورت است که ابتدا تحلیل حرارتی برای هر جزء[۱۸] انجام میگردد و سپس در ادامه، از نتایج این بخش جهت تحلیل مکانیکی-جابجایی مسئله استفاده می شود.
نتایج و بحث
کانتورهای توزیع دمایی و جابجایی برای پرتو لیزر برای ورق معمولی
از آنجایی که مهمترین عامل شکلدهی ورق در این فرایند، انتقال حرارت و توزیع دمایی میباشد، از این رو بررسی این شاخص از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود. در شکل ۴ کانتورهای دما در زمان های مختلف آورده شده است. توجه شود که این تصاویر با مقیاس ۲۰ نشان داده شده اند (ورق به طول mm100، عرض mm50، ضخامت mm1، قدرت لیزر W120، سرعت mm/s2، قطر اشعه لیزر mm1.5 و تعدادپاس ۱ پاس میباشد). همانطور که مشاهده می شود، بیشینه دمای قطعهکار در مرکز پرتو لیزر قرار دارد.
کانتور دمایی قطعهکار،۳.۵۷ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور دمایی قطعهکار، ۱.۵ ثانیه بعد از شروع تحلیل
کانتور دمایی قطعهکار، ۹.۵۲ ثانیه بعد از شروع تحلیل
کانتور دمایی قطعهکار،۵.۰۶ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور دمایی قطعهکار، ۱۷ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور دمایی قطعهکار، ۱۲.۳ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور دمایی قطعهکار، پس از پایان تحلیل.
کانتور دمایی قطعهکار، ۲۴ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
شکل ۴ کانتورهای دما در زمان های مختلف
در شکل ۵ کانتورهای جابجایی در زمانهای مختلف آورده شده است. توجه شود که این تصاویر نیز با مقیاس ۲۰ نشان داده شده اند (ورق به طول mm100، عرض mm50، ضخامت mm1، قدرت لیزر W120، سرعت mm/s2، قطر اشعه لیزر mm1.5 و تعدادپاس ۱ پاس میباشد).
کانتور جابجایی قطعهکار، ۳.۵۷ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور جابجایی قطعهکار، ۱.۵ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
