ارزیابی اصطکاک با استفاده از آزمایش فشار استوانه: دو رویکرد جدید بر مبنای تغییر شکل بشکه ای و نیروی شکل دهی

در این مقاله دو رویکرد جدید و ساده جهت تعیین ضریب اصطکاک در فرآیندهای شکل دهی حجمی فلزات ارائه می شود. در روش ارائه شده، با استفاده از داده های آزمایش فشار استوانه که برای تعیین منحنی تنش-کرنش انجام می گیرد، ضریب اصطکاک فرآیند هم محاسبه می شود و نیاز به اندازه گیری پارامتر دیگری در هنگام آزمایش نمی باشد. در این تحقیق دو پارامتر نمایی به نام ضرایب بشکه ای شدن هندسی و نیرویی تعریف می-شوند که به ترتیب تابع تغییرات هندسه استوانه و نیروی شکل دهی می باشند. ابتدا به کمک شبیه سازی عددی، ضرایب بشکه ای شدن بر حسب کرنش حقیقی نمونه در اصطکاک های مختلف رسم شده و نمودار کالیبراسیون آزمایش فشار استوانه بدست می آید. سپس با جایگذاری داده های تجربی بر روی نمودار کالیبراسیون ضریب اصطکاک فرآیند تعیین می شود. نتایج ضرایب اصطکاک بدست آمده از هر دو نمودار کالیبراسیون هندسی و نیرویی منطبق بر یگدیگر می باشند. جهت اعتبار سنجی روش ارایه شده، آزمایش مرسوم فشار حلقه نیز انجام گرفته است. نتایج ضرایب اصطکاک بدست آمده از روش های پیشنهادی در این تحقیق با ضرایب اصطکاک آزمایش فشار حلقه یکسان است. با توجه به افزایش فاصله منحنی های نمودار کالیبراسیون در ضرایب اصطکاک بالاتر از ۲/۰، اصطکاک با دقت و سرعت بیشتری نسبت به آزمایش فشار حلقه تعیین می شود.

Keywords:

اصطکاک , آزمایش فشار استوانه , ضریب بشکه ای شدن , شکل دهی حجمی فلزات