مطالعه فرایند شکل دهی الکتروهیدرولیکی با استفاده از مشاهدات تجربی و شبیه سازی عددی به روش لاگرانژی- اویلری انتخابی

شکل دهی الکتروهیدرولیکی یک فرایند شکل دهی ورق فلزی با سرعت بالا می باشد که در آن دو (یا تعداد بیشتر) الکترود در محفظه ای پر از آب قرار دارند و تخلیه الکتریکی ولتاژ بالا بین آنها، فشار بالائی جهت شکل دادن ورق ایجاد می کند. در این تحقیق جهت بررسی اثر پارامترهای مختلف (از جمله انرژی تخلیه، فاصله الکترودها از ورق و فاصله الکترودها از هم) بر روی عمق کشش حداکثر و (بطور ضمنی) فشار بیشینه موج شوک، آزمایش های تجربی گسترده ای انجام شد. شکل دهی الکتروهیدرولیکی یک پدیده پیچیده می باشد و آزمایش های تجربی به تنهائی برای درک مناسب این فرایند، کافی نیست. برای توضیح جنبه های مختلف این موضوع از کوپل فرمولاسیون لاگرانژی- اویلری انتخابی با الگوریتم اندرکنش سیال و سازه که در نرم افزار ال اس داینا در دسترس است جهت شبیه سازی عددی آن استفاده شده است. جهت مدل کردن اثر تخلیه الکتریکی دو رویکرد متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است: جرم معادل ماده منفجره و تزریق انرژی. در رویکرد نخست، بهلیل شباهت پدیده انفجار و تخلیه الکتریکی در آب، انرژی تخلیه الکتریکی به جرم معادل از ماده منفجره تی ان تی تبدیل شده است. در رویکرد دوم، فاصله بین الکترودها با یک کانال پلاسما جایگزین و انرژی تخلیه الکتریکی در یک زمان کوتاه درون آن ترزیق شده است که همین امر منجر به انبساط کانال و ایجاد موج شوک به سمت قطعه کار گردید. در نهایت، تطابق خوبی میان نتایج تجربی و شبیه سازی حاصل گردید.

کلیدواژه ها:

High velocity forming ، Electrohydraulic process ، numerical simulation ، Arbitrary Lagrangian Eulerian ، شکل دهی با سرعت بالا ، فرایند الکتروهیدرولیکی ، شبیه سازی عددی ، لاگرانژی- اویلری انتخابی