بررسی عددی و بهینه سازی پارامترهای قالب فرایند فشار در کانال های زاویه دار موازی

Abstract

امروزه مواد فوق ریز دانه به دلیل خواص کم نظیر خود جایگاه ویژه ای در صنایع مختلف پیدا کرده اند. با کاهش اندازه دانه، سهم اتم‌های موجود در مرز دانه‌ها افزایش‌یافته و زیادشدن مرز دانه ها موجب جلوگیری از حرکت نابه جایی ها و بالا رفتن استحکام می-شود. یکی از روش های تولید مواد فوق ریز دانه، اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید می باشد. جهت اعمال تغییر شکل پلاستیک می-توان از روش های بسیاری استفاده نمود که در این پژوهش از کانال های زاویه دار موازی استفاده می شود. جهت بررسی عددی این فرایند از نرم افزار المان محدود آباکوس و جهت بهینه سازی نتایج از روش شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. در این پژوهش اثر پارامتر های قالب که شامل زاویه کانال، طول لوله، افزایش اختلاف قطر و ضریب اصطکاک می باشد، بررسی می شود. نتایج نشان داد که ضریب اصطکاک و طول لوله مورد آزمایش هر کدام جداگانه بر همگن شدن توزیع کرنش بسیار نقش داشته است، به طوری که با افزایش مقدار ضریب اصطکاک تعریفی و کاهش میزان طول لوله، توزیع کرنش به سمت همگنی و یکنواختی سوق پیدا خواهد کرد. تفاضل افزایش قطر لوله و زاویه کانال قالب تاثیر چندانی بر بهبود یکنواختی توزیع کرنش نخواهند داشت. از سوی دیگر افزایش ضریب اصطکاک، طول لوله و افزایش قطر لوله هر کدام جداگانه منجر به افزایش نیروی فرایند می‏شوند درحالی که افزایش زاویه کانال قالب منجر به کاهش نیروی شکل‏ دهی شد.