بررسی اثر مقدار انرژی شکست بر نیرو و دمای برش در شبیه‌سازی فرآیند تراشکاری فولاد AISI 4340
کد مقاله : 1132-ICME
نویسندگان
امیرصالح رضائی1، سید امیر حسین احمدی *2، سید علی نیکنام3
1دانش‌آموخته‌ی کارشناسی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، آزمایشگاه تحقیقاتی سیستم‌های تولید پایدار
2دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، آزمایشگاه تحقیقاتی سیستم‌های تولید پایدار
3دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران- عضویت در آزمایشگاه تحقیقاتی سیستم‌های تولید پایدار
چکیده مقاله
در این مطالعه، رفتار شکست فولاد AISI 4340 در فرآیند تراشکاری با ابزار کاربیدی پوشش‌دار چندلایه، با استفاده از شبیه‌سازی به روش اجزای محدود صریح در نرم‌افزار آباکوس مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، شبیه‌سازی شامل مدل الاستوپلاستیک همراه با تکامل آسیب در ناحیه شکل‌گیری براده توسعه داده شد. حد بالای نرخ پیشروی آزمایش‌های تجربی گزارش‌شده در ادبیات به‌عنوان شرایط بارگذاری انتخاب شد تا اختلافات قابل‌توجهی در پاسخ‌های هدف، یعنی دما و نیروی برشی، نمایان شود. در ادامه، برای دستیابی به پیش‌بینی دقیق نیروی برشی و توزیع دما، پارامتر انرژی شکست در محدوده گزارش‌شده برای آلیاژهای مشابه کالیبره شد و مقدار بهینه آن برابر با kJ/m²225 برآورد گردید. نتایج نشان داد که استفاده از مقدار بهینه انرژی شکست تأثیر مستقیم و قابل‌توجهی بر مقادیر نیرو و دمای حاصل از شبیه‌سازی فرآیند تراشکاری دارد و می‌تواند الگوهای تجربی براده‌برداری را به‌خوبی بازتولید کند. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با داده‌های تجربی نشان داد که به‌کارگیری پارامتر انرژی شکست کالیبره‌شده، ابزاری مؤثر برای کاهش خطای شبیه‌سازی فرآیند تراشکاری و پیش‌بینی دقیق رفتار ماده در ناحیه برش است. همچنین، بینش‌های حاصل از این مطالعه می‌تواند در توسعه شبیه‌سازی فرآیندهای مختلف ساخت و تولید که با براده‌برداری از آلیاژهای متنوع همراه هستند، مفید واقع شود.
کلیدواژه ها
انرژی شکست، تراشکاری فولاد AISI 4340، شبیه‌سازی اجزای محدود، نیروی برشی، دمای برشی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی