در سال هاي اخير فرايند هيدروفرمينگ لوله براي كم كردن وزن و افزايش استحكام قطعات، مورد توجه صنايع خودروسازي، نظامی و هوایی قرار گرفته است. به اين دليل، دانش فني براي توليد قطعات با كيفيت و دقت مطلوب به اين روش درحال گسترش است. يكي از روش هاي موثر براي بهبود فرايند هيدروفرمينگ لوله روش استفاده از فشار خارجی است. در عين حال، علت بهبود شكل پذيري در هيدروفرمينگ با فشار خارجی این است که فشار خارجی، تنش فشاری نرمال را افزایش داده و سبب تغییر حالت تنش و افزایش تنش هیدرواستاتیک برای لوله می شود. همچنین با اعمال فشار خارجی بر روی سطح خارجی لوله، هسته زایی و رشد میکروحفره ها در ماده لوله کاهش می یابد که شکل پذیری بهبود می یابد. دراين تحقيق در نرم افزار ABAQUS، فرآيند هيدروفرمينگ لوله  با اعمال همزمان فشار داخلی و فشار خارجی در قالب مربعی شکل، به كمك روش اجزاي محدود و به صورت دو بعدي با نرم افزار ABAQUS شبيه سازي می شود. لوله از جنس آلیاژ آلومینیوم 5Ao2-o بوده و دارای قطر خارجی 63 میلی متر و ضخامت 2 میلی متر می باشد. در شبیه سازی در نرم افزار آباکوس ( ABAQUS )، لوله تحت فشارهای خارجی مختلف از 0 تا 80 مگاپاسکال قرار می گیرد. همچنین بمنظور بررسی اثر اصطکاک بر روی توزیع کرنش، ضرایب اصطکاک متفاوت (2/0، 4/0 و 6/0) مابین سطح خارجی لوله و سطح قالب در نظر گرفته شدند که البته در این حالت تنها فشار داخلی در فرآیند هیدروفرمینگ اعمال می شود و فشار خارجی صفر است. در نهایت، جوابهاي حاصل از شبیه سازی های انجام شده با نتايج مقاله  مقايسه می شوند.

آنچه در این شبیه سازی خواهید آموخت

1- نحوه تعریف قطعه Analytical Rigid و Deformable Shell

2- نحوه تعریف ویژگی الاستیک - پلاستیک

3- نحوه ایجاد تحلیل Dynamic, Explicit غیرخطی 

4- نحوه اعمال قید Rigid body به قطعه Analytical Rigid 

5- نحوه تعریف قید Contact

6- تعریف ویژگی تماس Penalty و ضریب اصطکاک و نحوه تعریف تماس میان سطوح

7- نحوه تعریف Amplitude برای جابه جایی و بارگذاری

8- نحوه اعمال فشار (Pressure) بر سطح و اعمال قید تقارن

9- نحوه تعریف المان Plane strain برای مش بندی

10- آشنایی با المان CPE4R برای مش بندی

11- اعمال همزمان فشار داخلی و فشار خارجی در فرآیند هیدروفرمینگ

نکات و الزامات

1- این  شبیه سازی در نرم افزار المان محدود آباکوس ( ABAQUS ) انجام شده است.

2- با استفاده از خروجی های حاصل از شبیه سازی، می توان تاثیر همزمان اعمال فشار داخلی و خارجی در فرآیند هیدروفرمینگ لوله را بررسی کرد.

3- آشنایی اولیه با نرم افزار آباکوس ( ABAQUS ) و مفاهیمی مانند Finite Element

4- آشنایی با فرآیندهای شکل دهی فلزات، خواص مکانیکی مواد، خواص الاستیک-پلاستیک فلزات

5- آشنایی با اصول اساسی و تئوری فرآیند هیدروفرمینگ لوله

برای آشنایی با نرم افزار Abaqus می توانید با کلیک بر روی عنوان های زیر به مقاله های مورد نظر هدایت شوید. لازم به ذکر است که نرم افزار Abaqus  از پرکاربردترین نرم افزار های مهندسی در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک می باشد که بسیاری از دانشجویان با استفاده از نرم افزار Abaqus به ارایه پایان نامه های کارشناسی ارشد, پروژه های صنعتی, پژوهشی و علمی می پردازند.

- آشنایی با نرم افزار Abaqus 

- آموزش نصب نرم افزار Abaqus