تحلیل عددی فرآیند فرورفتگی لوله های فلزی جدار نازک بین یک پانچ و یک صفحه صلب

در این مقاله، تغییر شکل پلاستیک و ظرفیت جذب انرژی لوله های فلزی با سطح مقطع دایره ای شکل، تحت بار گذاری جانبی شبه استاتیکی یک پانچ مستطیلی شکل، از طریق شبیه سازی عددی مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی های عددی از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. برای بررسی میزان جذب انرژی نمونه ها به عنوان جاذب انرژی، پارامتر های جذب انرژی کل (TAE) و جذب انرژی مخصوص (SAE) اندازه گیری می شود. در این مقاله، اثر تغییر پارامترهای متعددی مانند ضخامت جداره نمونه جدار نازک، قطر داخلی لوله، عرض پانچ و تغییر جنس نمونه، بر میزان جذب انرژی نمونه بررسی می گردد. با توجه به مشاهدات عددی، نتیجه گیری می شود که با افزایش ضخامت دیواره لوله، جذب انرژی کل و جذب انرژی مخصوص، هر دو افزایش می یابند. همچنین، با مقایسه نمونه های با قطر داخلی مختلف، مشخص شده است که هنگامی که قطر داخلی لوله کاهش می یابد، پارامتر جذب انرژی مخصوص افزایش می یابد، علاوه بر این، با توجه به نتایج عددی فرآیند فرورفتگی شبیه سازی شده ، با افزایش عرض پانچ تا تغییر الگوی تغییر شکل پلاستیک از فرورفتگی به پهن شدگی، میزان جذب انرژی گل و جذب انرژی مخصوص افزایش یافته و به حداکثر مقدار خود می رسد. همچنین، برای دستیابی هم زمان به بیشترین ظرفیت جذب انرژی کل و جذب انرژی مخصوص، در بین 4 ماده بررسی شده، نمونه فولادی انتخاب بهینه محسوب می شود. مقایسه نتایج بدست آمده از شبیه سازی عددی با مشاهدات و نتایج روش های تیوری و تجربی مطالعات قبلی، صحت روند شبیه سازی را نشان میدهد.

Keywords:

فرآیند فرورفتگی , لوله فلزی دایره ای شکل , پانچ صلب مستطیل شکل , جذب انرژی کل , جذب انرژی مخصوص