20305

۲۰۳۰۵

طراحي و بهينه سازي آزمايش هاي پايه اي تحليلي در شكل دهي ورق فلزي

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

۹۵-۹۷

۱۳۹۷/۱۲/۱۹

دكتر فتح اله طاهري بهروز

مكانيك

شبيه سازي شكل دهي ورق فلزي يك زمينه تحقيقاتي وسيعي است كه به دليل تحولات مواد ورقي كه توسط محدوديت هاي محيطي اعمال مي شود، مورد توجه فراوان ميباشد. در ميان ساير مواد، شرح رفتار مواد به طور مداوم توسط مدل هاي پيشرفته جديد غني شده است. چنين مدل هايي مستلزم مهارت ها و تلاش هاي قابل ملاحظه اي مي باشد. به منظور عدم اعتبار سنجي آزمايشي براي ارزيابي پيشرفت هاي موثر است كه به طور بالقوه چنين مدل هاي پيشرفته اي پديد آمده اند. اين پروژه با هدف توسعه معيارهاي مشخصي براي ورق فلزي طراحي شده است. هدف از اين آزمايش ها خدمت به اعتبار سنجي مدل هاي مواد است. در واقع، هنگامي كه تأثير يك مدل مواد پيشرفته بر نتايج يك آزمايش شكل دهي مشابه خطاي اندازه گيري باشد، آزمايش براي ارزيابي مدل مناسب نمي باشد. به عنوان يك محدوديت اضافي، نتايج تجربي بايد براي كاربردهاي صنعتي مناسب باشند. در نتيجه، اندازه گيري هاي هندسي مانند Springback، draw-in يا تكامل نيرو ترجيح داده شده است. به عبارت ديگر، وظيفه اصلي اين پروژه، شبيه سازي پديده Springback و Biaxial Pre-deformation با مدل هاي مختلف سختي است. دو دستگاه تجربي به طور خاص مورد مطالعه قرار گرفته است. يك آزمايش اجازه ترويج draw-in توسط نيروهاي نگهدارنده نسبتا كوچك را مي دهد، به طور معمول Springback . آزمايش دوم اجازه پيش كرنش هاي يكنواخت براي نمونه هاي بزرگ در كشش تك و دو محوره را مي دهد، با توجه به برش و آزمايش بعدي در حالت هاي مختلف بارگيري. ما از شبيه سازي عددي براي بهينه سازي هندسه نمونه و ابزار براي به حداكثر رساندن حساسيت نتايج تجربي به مدل مواد استفاده مي كنيم. در اين راستا، دو مدل سختي مقايسه شده اند. پس از تعيين هندسه ها و پارامترهاي بهينه، دستگاه هاي آزمايشي با توجه به محدوديت هاي نصب آنها بر روي دستگاه پرس هيدروليك 600 تن درآزمايشگاه ENSAM Metz طراحي شده اند.

1398/01/25

Design and Optimization of Discriminant Sheet Metal Forming Benchmark Experiments

3/10/2019 12:00:00 AM

Sheet metal forming simulation is an intense research area due to the sheet material evolutions imposed by environmental constraints. Among other ingredients, material behavior description is continuously enriched by new advanced models. Such models require significant skills and efforts to be implemented and characterized. There is a lack of experimental validation means to assess the effective improvements potentially brought by such advanced models. This project aimed to develop specific sheet metal forming benchmark experiments. The objective of these experiments was to serve for discriminant material model validation. Indeed, when the influence of an advanced material model on the results of a forming experiment was similar to the measurement error, the experiment could not serve for model assessment. As an additional constraint, the experimental results should be relevant for industrial application. Consequently, geometrical measurements like Springback, draw-in or force evolution preferred. In the other words, the main task in this project was to do simulations of the Springback and Biaxial Pre-deformation of steel sheet in Stamping with different models of Hardening. Two experimental devices are specifically studied. One experiment allows for relatively small holding forces to promote draw-in. Typically, Springback including cross-sectional Springback. The second experiment allows for uniform pre-straining of large samples in biaxial and/or uniaxial tension, in view of subsequent sample cutting and testing under different loading modes. We were using numerical simulation in order to optimize the sample and tooling geometries to maximize the sensitivity of the experimental results to the material model. In this respect, two extreme hardening models were compared (pure Isotropic and pure Kinematic). Once the optimum geometries and parameters were determined, the experimental devices have been designed in view of their installation on the 600-ton hydraulic press at ENSAM Metz.