شبیه سازی عددی برهمزنی ناشی از فروبری ابزار در فرآیند جوشکاری اصطکاکی

پژوهش حاضر به بررسی عددی فروبری ابزار فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی پرداخته است. یک مدل اجزاء محدود سهبعدی از مرحله فروبری ابزار در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با استفاده از نرم افزار تجاری آباکوس جهت مطالعهمرحله ترمومکانیکی فروبری ابزار ارائه و بسط داده شده است. در این شبیه سازی برای کوپل ترمو مکانیکی فرآیند و نیز کاهش اعوجاج المان ها در طول فرآیند از تکنیک اداپتیو مش، کنترل مش ها، سنجش جرم و هموارسازی مش ها استفادهشده است. همچنین از مدل ماده ای جانسون کوک برای مدل کردن آلیاژ T۶ ۶۰۶۱ که بیانگر وابسته بودن تنش تسلیمماده به دما و نرخ کرنش می باشد و نیز از قانون عمومی اصطکاک کولمب جهت شبیه سازی اصطکاک بین ابزار و قطعه کاراستفاده شده است. این مدل جهت مطالعه نحوه توزیع دما، جابجایی ها و پاسخ های مکانیکی قطعه کار تحت پارامترهایمختلف فرآیند (سرعت دورانی ابزار) بسط یافته است. نتایج عددی شبیه سازی نشان میدهد که بیشترین دما در طول فرآیندجوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با افزایش سرعت دورانی ابزار می تواند افزایش یابد، و نیز نشان میدهد که این دما پایین تر ازدمای ذوب فلز قطعه کار می باشد. گرمای تولید شده در طول فرآیند می تواند از سه منبع تامین شود، شانه ابزار، پین ابزار کهخود شامل نوک پین و سطح جانبی پین می باشد، و در نهایت گرمای تولید شده ناشی از تغییر شکل های ماده در نزدیکی ابزار.

کلیدواژه ها:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ، مرحله فروبری ، شبیه سازی عددی ، پارامترهای فرایند