تخمین نیروی وارد بر قالب اکستروژن پیچی با لحاظ نمودن رفتار وابسته به نرخ کرنش

در این مقاله مدل رفتاری ویسکوپلاستیک برای پلیمر تحت فرآیند اکستروژن پیچی جهت لحاظ کردن رفتار وابسته به نرخ کرنش بررسی گردیده و نتایج شبیه سازی فرآیند بر اساس آن ارائه شده است. ابتدا برای بیان رفتار مواد ویسکوپلاستیک، معادلات ساختاری کلی این نوع رفتار درنظر گرفته شد و سپس با استفاده از داده های موجود در مراجع معتبر، ضرایب مربوطه در معادلات برای ماده خاص موردنظر در این مقاله تعیین شدند. همچنین برای یک فرآیند شکل دهی با ابعاد مشخص، مدل سازی اجزاء محدود در نرم افزار ABAQUS اجرا شده و نمودارهای نیروی وارد بر قالب و انرژی کرنشی کل در طی زمان فرآیند بدست آمدند. نتایج حاصله نشان می دهد که نیروی وارد بر قالب در لحظات اولیه فرآیند، به دلیل مقادیر کوچک نرخ کرنش، در هر دو مدل سازی ساختاری الاستوپلاستیک و ویسکوپلاستیک بسیار به یکدیگر نزدیک می باشد. در بازه ای از زمان که با تغییر شکل های بزرگ مواجه ایم، مقادیر نیروی وارد بر قالب در مدل رفتاری الاستوپلاستیک بیش از حالت ویسکوپلاستیک است و سپس با قرار گرفتن در محدوده نرخ کرنش های بزرگ، نقش عامل اتلافی انرژی ماده ویسکوپلاستیک واضح است و در این مدل نیروی بیشتری به قالب وارد می شود. به این ترتیب اهمیت درنظر گرفتن رفتار وابسته به نرخ کرنش پلیمرها در فرآیند اکستروژن پیچی که با مدل سازی ویسکوپلاستیک لحاظ می شود، مشخص می باشد.

Keywords:

قالب , اکستروژن پیچی , ویسکوپلاستیسیته , نرخ کرنش