بررسی تغییر شکل ورق فلزی تحت شکل دهی الکتروهیدرولیکی با استفاده از مشاهدات تجربی و شبیه سازی عددی به روش هیدرودینامیک ذرات هموار

Abstract

شکل­دهی الکتروهیدرولیکی یک فرایند شکل­دهی ورق فلزی با سرعت‌بالا است که در آن دو الکترود در محفظه­ای پر از آب قرار دارند و تخلیه الکتریکی با ولتاژ بالا بین آن‌ها، فشار بالائی جهت شکل دادن ورق ایجاد می­کند. در این تحقیق جهت بررسی رفتار تغییر شکل ورق برنجی در طی شکل­دهی الکتروهیدرولیکی، آزمایش­های تجربی گسترده­ای (تا 2_/3 کیلوژول) انجام می­شود. برای توضیح جنبه­های مختلف تغییر شکل ورق، فرمولاسیون هیدرودینامیک ذرات هموار با روش اجزاء محدود در نرم­افزار ال‏اس­داینا کوپل و برای شبیه‏سازی مورد استفاده قرار می­گیرد. در این پژوهش جهت مدل کردن فرایند تخلیه الکتریکی دو رویکرد متفاوت استفاده می­گردد. در رویکرد نخست، انرژی تخلیه الکتریکی به جرم معادل از ماده منفجره تی­ان­تی تبدیل می­شود. در رویکرد دوم، فاصله بین الکترودها با یک کانال پلاسما جایگزین و انرژی تخلیه الکتریکی درون آن تزریق می­گردد. در انتها، تاریخچه تغییرشکل (تغییر مکان، سرعت، کرنش و نرخ کرنش) در نقاط مختلف ورق­ها ارائه می­شود. نتایج نشان می­دهد (در شرایط مورد استفاده در این پژوهش)، مقدار بیشینه سرعت و نرخ کرنش به ترتیب به 250 متر بر ثانیه و 3800 بر ثانیه می­رسد.