مدل سازی اتصال Clinch به روش اجزاء محدود

در مقاله حاضر، پیشنهاد یک روش المان محدود موثر و سریع برای مطالعه اتصال Clinch و پارامترهای این فرایند ارائه شده است. پروسه Clinch یک تکنیک اتصال مکانیکی است که سالها پیش مطالعه شده، به این امید که به یک اتصال با کیفیت برای ورقهای فلزی ناهمسان " رنگی" با سطوح و ضخامتهای مختلف دست پیدا کنند. قاعده کلی آن بدین صورت است که توسط کلمپ کردن یا گیر دادن چندین ورق فلزی به یکدیگر توسط یک نیروی بیرونی مابین سمبه و ماتریس ایجاد میشود. در اینجا، یک مدل سازی المان محدود بطوری که این پروسه تغییر شکل را شبیه سازی کند بکار گرفته شده است. با توجه به دوار بودن اتصال از فرض تقارن محوری برای مدل سازی و فرمولبندی لاگرانژ بر اساس یک روش Static Explicit استفاده شده است. شرایط اتصال توسط روش پنالتی در نظر گرفته شده است، همچنین جهت غلبه بر مشکل شکستگی المان ها و نیز کم کردن مدت زمان حل مسئله از المان های اویلری- لاگرانژی، تکنیک (ALE (ArbitraryLagrangian Eulerian برای رسیدن به دقت حل بالا استفاده گردیده است. توجه این مطالعه بر روی روش Clinch دو مرحله ای بدون برش است که بوسیله شبیه سازی یک آنالیز المان محدود برای ابعاد مختلفی از قالب و سمبه انجام شده است، در شبیه سازی تاثیر این پارامترها در استحکام اتصال و نیروی مورد نیاز برای ایجاد Clinch که متاثر از نواحی ضخامت گردنی (Neek thickness) و نفوذ ورق بالایی در ورق پایینی (Undercut) است بررسی شده و نهایتا ظاهر و ابعاد مناسب مجموعه قالب و سمبه بر اساس شبیه سازی جدایش اتصال تعریف شده است.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی ، اتصال مکانیکی فلزات ، کلینچ ، المان محدود ، الاستیسیته و پلاستیسیته