14781

14781

تحليل عددي فرآيند تركيبي پيچش و عبور همزمان در كانال‌هاي زاويه‌دار (TECAP) به روش اجزاء محدود و بررسي پارامترهاي مؤثر در آن

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

مهرماه1394

مهرماه1394

دكتر حسين بيسادي

مكانيك

چكيده در اينپروژه بررسي عددي يكي از فرايندهاي جديد نانو ساختاركردن مواد به نام پيچش و عبور همزمان در كانال‌هاي همسان زاويه‌داربه نام روش تي‌ايكپ انجام شده است.براي شبيه سازي عددي فرايند از روش اجزاء محدود و نرم افزار Deform 3D استفاده شده است.ابتدا شبيه‌سازي‌هاييبه‌منظور صحت سنجي كار عددي انجام شده، كه نتايج بدست آمده با نتايج آزمايش‌هاي تجربي تطبيق داشته و ميانگين خطاي آن در حدود 7% بوده است. در ادامه كار با انجام شبيه‌سازي‌هاي مختلف، پارامترهاي مؤثر در فرايند مشخص گرديده است. مشاهده شد كه با تغيير سرعت دستگاه پرس مقادير كرنش مؤثر، انحراف استاندارد توزيع كرنش و نيروي مورد نياز براي انجام فرايند به ترتيب 1%، 5% و 3% تغيير كرده است بنابرين تغييرات سرعت دستگاه پرس تاثير قابل ملاحظه‌اي بر فرايند ندارد. با كم كردن ضريب اصطكاك علاوه بر رسيدن به كرنش مؤثر 2.87و همگن بودن ساختار به دستآمده در قطعه‌كار، به نيروي كميبراي انجام فرآيند نياز هست.قطعه‌كارهايبه دستآمده از قالب با زاويه عبور 120 درجه داراي ساختار همگن‌تري است و همچنين به نيروي KN250 براي انجام فرايند نياز است. با در نظر گرفتن زاويه پيچش قالب 40 درجهمي‌توان به كرنش مؤثر 3.17 و ساختار همگن‌تري در قطعه‌كارهاي به دستآمده رسيد. با گذاشتن فشار پشتي به‌اندازهMPa 2.8قطعه‌كارهايبه دستآمدههمگن‌تر بوده و داراي كرنش مؤثر3.01 هستند. در ادامه بررسي عددي فرايند تي‌ايكپ، شبكه عصبي مصنوعي به‌منظوربه دستآوردن مدلي از فرايند و پيش‌بيني پارامترهاي خروجي طراحي شده است. براي تهيه داده‌اي كافي براي طراحي شبكه عصبي 81 شبيه سازي مختلف با تغيير پارامترهاي فرايند انجام شد. با استفاده از اينداده‌ها شبكه عصبي مصنوعي طراحي شده كه با دريافت چهار پارامتر وروديضريب اصطكاك، زاويهعبور قالب، زاويه پيچش قالب و مقدار فشار پشتي، سه پارامتر خروجي كرنش مؤثر اعمال شده،انحراف استاندارد توزيع كرنشو نيروي لازم براي انجام فرآيند را به كاربر تحويل دهد. با ارزيابي شبكهمي‌توان ديد كه شبكه به‌خوبي توانسته پارامترهاي فرايند را تخمين بزند و ميانگين خطاي در تخمين اين پارامترها 2.67% شده است. از آنمي‌توانبه‌عنوان ابزاري جهت پيش‌بيني پارامترهاي كليدي فرايند تي‌ايكپ در توليد مواد فوق ريزدانه استفاده كرد. واژه‌هاي كليدي:فرايند تي‌ايكپ، نانو ساختار، شبيه سازي، شبكه عصبي مصنوعي