تحلیل فرآیند نورد ورق های ساندویچی متقارن
چکیده
نورد فرآیندی است که طی آن یک یا چند ورق فلزی به داخل فضای بین دو غلتک وارد شده و تحت تاثیر نیروی بین غلتک ها دچار کاهش ضخامت می گردند. در میان روش هایی که برای تحلیل فرآیند های شکل دهی مورد استفاده قرار می گیرند، روش کرانه بالایی، تحلیلی مناسب بوده و دارای دقت خوبی می باشد. موضوع پایان نامه ی حاضر تحلیل حالات مختلف فرآیند نورد، به روش کرانه بالایی می باشد. در اولین گام باید ناحیه های تغییر شکل مشخص شده، سپس میدان سرعت در ناحیه تغییر شکل تعیین شوند. پس از آن، میدان نرخ کرنش و در نهایت با محاسبه توان ها، توان کلی محاسبه می گردد. توان اصطکاک نیز در مرز های دارای اصطکاک محاسبه می شود. در مرزهای فاقد اصطکاک که تغییر شکل آغاز شده، توان برشی موجود می باشد. پس از جمع تمام توان های محاسبه شده، توان کلی محاسبه خواهد شد. در فرآیند نورد که سرعت زاویه ای غلتک ثابت می باشد؛ با تقسیم عبارت محاسبه شده بر سرعت زاویه ای، گشتاور لازم جهت شروع فرآیند محاسبه خواهد شد. پس از محاسبه گشتاور، نیروی وارده به غلتک محاسبه می گردد. تاثیر اصطکاک بر نتایج بدست آمده و مقایسه آن با مقادیر اجزاء محدود و تاثیر آن بر نقطه خنثی از جمله تحلیل های انجام شده می باشد. قابل ذکر است که نقطه خنثی نقطه ایست که سرعت خطی غلتک با سرعت ورق در حال نورد برابر می باشد. ورق با سرعتی کمتر از سرعت خطی غلتک به ناحیه تغییر شکل وارد شده و با سرعت بیشتر، از آن خارج می گردد و در نقطه ای خاص، ورق فلز به غلتک چسبیده و سرعت آنها برابر می گردد. نخستین حالت نورد که در این پایان نامه تحلیل می گردد، نورد ورق تک لایه است. در این تحلیل نتایج بدست آمده با مقادیر آزمایشی مربوط به محققان قبلی مقایسه شده که دارای دقت مناسبی می باشد. دومین حالت بررسی شده، نورد ورق ساندویچی متقارن چسبیده به هم می باشد که طی آن چند ورق فلز، همزمان به نورد وارد شده و در حین فرآیند دچار اتصال می گردند. سومین حالت، نورد ساندویچی متقارن جدا از هم می باشد. تحلیل اجزاء محدود، به وسیله نرم افزار آباکوس انجام شده و پس از شبیه سازی فرآیند، گشتاور و نیروی غلتک و سرعت و سایر نتایج مورد نیاز قابل استخراج می باشد. این نرم افزار قادر به ترسیم نمودار تمامی پارامتر ها نسبت به زمان می باشد. در پایان متذکر می گردد که روش های تحلیل کرانه بالایی و المان محدود دارای دقت مناسبی جهت تحلیل مسایل شکل دهی فلزات بوده و در امور صنعتی قابل استفاده برای طراحی دستگاه های تامین کننده توان تغییر شکل می باشد.