بررسی تجربی و شبیه سازی عددی برهم کنش بین سیال و سازه در فرآیند هیدروفرمینگ ورق های مثلثی تحت بار ضربه ای

در این مقاله به بررسی فرآیند شکل دهی ورق های مثلثی گیردار از جنس فولاد st۱۲ و در دو ضخامت ۱ و ۲ میلی متر به وسیله آب پرداخته شده است. کلیه آزمایش ها در آزمایشگاه ضربه دانشگاه گیلان و با بهره گیری از سامانه چکش پرتابه ای انجام شده و شبیه سازی عددی مراحل مختلف آن نیز به وسیله نرم افزار آباکوس صورت گرفته است. همان گونه که پیش تر اشاره شد، با بهره گیری از سامانه چکش پرتابه ای به عنوان عامل بارگذاری هیدرودینامیکی و با بررسی های تجربی متفاوت در راستای این پژوهش، تاثیر عواملی نظیر ضخامت، محل استقرار چکش و وزن آن یا به عبارتی تکانه ای که به عنوان ورودی به مجموعه اعمال می شود، مورد مطالعه قرار گرفته است. در بخش شبیه سازی عددی ورق های مثلثی، با تاکید بر مدل سازی برهم کنش بین سیال و سازه با تکیه بر شبیه سازی فاز سیال با روش هیدرودینامیک ذرات هموار و مدل کردن ورق به عنوان سازه با روش المان محدود، کل فرآیند در قالب مسئله کوپل این دو روش، شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی ها خیز نهایی ورق، توزیع تنش بر روی آن و پدیده تمرکز تنش بررسی شده است. بحث پیرامون محل رخ دادن بیشینه خیز، موضوع دیگری است که به آن پرداخته شده است. وجود همخوانی قابل قبول، بین نتایج حاصل از شبیه سازی عددی و نتایج آزمایش های تجربی، خود دلیلی بر صحت شبیه سازی های انجام شده و نتایج حاصل از آن ها است

کلیدواژه ها:

Hydroforming ، triangular plate ، Fluid-Structure Interaction ، Smoothed-Particle Hydrodynamics ، Finite Element ، هیدروفرمینگ ، ورق مثلثی ، برهم کنش بین سیال و سازه ، ذرات هموار هیدرودینامیکی ، المان محدود