تعیین ثوابت معادله جانسون کوک جهت شبیه سازی فرآیند ماشینکاری با استفاده از الگوریتم بهینه سازی

مدل ماده جانسون-کوک با در نظر گرفتن اثر سخت شدگی کرنشی و نرخ کرنشی ماده و اثر نرم شدگی ماده، به عنوان پرکاربردترین مدل ماده جهت تعیین رفتار پلاستیک ماده حین شبیه سازی فرآیند ماشینکاری مورد استفاده محقیقن قرار می گیرد. تعیین تجربی ثوابت این معادله امری هزینه بر و زمان بر می باشد. در این راستا در تحقیق حاضر روش جدیدی ارائه شد که بدون نیاز به صرف زمان و استفاده از تجهیزات گران قیمت مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش با استفاده از الگوریتم بهینه سازی تکاملی و استفاده از تعدادی نتایج تجربی تنش سیلان، ثوابت معادله جانسون-کوک جهت شبیه سازی فرآیند براده برداری سوپر آلیاژ اینکونل 718 بدست آمد. نتایج بدست آمده بوسیله این روش با نتایج مدل های ماده سایر محقیقن که با آزمایشات تجربی و تحلیلی بدست آمده بود، مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. بر این اساس با پیاده سازی زیر برنامه نویسی در نرم افزار اجزاء محدود، به ازای هر مدل ماده شبیه سازی فرآیند ماشینکاری متعامد سوپر آلیاژ اینکونل 718 در شرایط مختلف ماشینکاری صورت پذیرفت و نتایج شبیه سازی نیروهای ماشینکاری (دو مولفه)، هندسه براده (سه مولفه) و حداکثر دما با مقادیر تجربی مورد مقایسه قرار گرفت. در نهایت میانگین کل خطای شبیه سازی 7/13% گزارش گردید که در مقایسه با سایر مدل های ماده از دقت مناسب و مطلوبی برخوردار می باشد و می توان ابراز امیدواری نمود که روش ارائه شده بخوبی در سایر تحقیقات نیز مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

مدل ماده , شبیه سازی اجزاء محدود , ماشینکاری متعامد , جانسون-کوک