بررسی تغییرات دما در فرایند نورد سرد منیزیم با استفاده از روش اویلری-لاگرانژی کوپل

Abstract

قابلیت شکل‌دهی ضعیف منیزیم منجر به وقوع ترک و شکست در قطعه‌کار در حین فرایند نورد شده و کاربردهای آن را در صنایع مختلف محدود می‌کند. مدلسازی عددی فرایند می‌تواند این تضمین را بدهد که با کمترین هزینه تولید به خصوصیات مورد نظر محصول رسیده شود. مدلسازی عددی فرایند نورد مستلزم ترکیب مدل‌های مختلفی است که شامل پدیده‌های مختلف فیزیکی از قبیل تغییرشکل قطعه‌کار به همراه تغییرات حرارتی-متالورژیکی آن و همچنین ایجاد میدان حرارتی بر روی غلتک‌ها به همراه تغییر شکل‌های احتمالی آنها می‌باشد. از طرفی در شبیه‌سازی المان محدود فرایند نورد اغلب اعوجاج زیادی روی مش‌های قطعه‌کار اتفاق می‌افتد. این اعوجاج شدید، دقت و قابلیت اطمینان نتایج شبیه‌سازی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. با مرور تاریخچه شبیه‌سازی فرایند نورد مشاهده می‌شود که بر اساس رفتار ویسکوالاستیسیته ماده قطعه‌کار از روش‌های متعددی برای مدلسازی نورد استفاده شده است که هر یک مزایا و معایب خود را دارا می‌باشد. در مقاله حاضر روش اویلری-لاگرانژی کوپل برای شبیه‌سازی جریان مواد در فرایند نورد منیزیم خالص معرفی شده است که در آن ماده قطعه‌کار به سه ناحیه بدون تغییر شکل، در حال تغییرشکل و تغییرشکل یافته تقسیم می‌شود. مقایسه نتایج شبیه‌سازی فرمول‌بندی پیشنهاد شده با تحقیقات پیشین نشان می‌دهد که میدان‌های حرارتی و کرنش به درستی شبیه‌سازی شده است. این شبیه سازی‌های در نرم افزار آباکوس و به صورت دوبعدی انجام شده‌اند.