انتخاب روش مناسب اجزای محدود اولری- لاگرانژی در تحلیل فرآیند نورد گرم

با توجه به اهمیت روش شبیه سازی در مسائل مربوط به شکل دهی و کاربرد گسترده این روش در تحلیل فرآیندهای مختلف این حوزه، انتخاب روش مناسب برای انجام مدلسازی از اهمیت بسزایی برخوردار است. فرآیند نورد گرم به دلیل کاربرد صنعتی فراوان همواره مورد توجه پژوهشگران بوده، اما آنچه در تحلیل مسائل مربوط به آن مهم است انتخاب نوع توصیف مادی یا فضایی مورد استفاده می باشد، بطوریکه بتواند بهترین پاسخ را در حداقل زمان ارائه کند. بر اساس اصول مکانیک محیط پیوسته توصیف لاگرانژی اغلب مختص جامدات، و توصیف اولری بیشتر مختص سیالات می باشد ولی بدلیل خاصیت دوگانه ویسکوپلاستیکی بودن فرآیند نورد گرم انتخاب مناسب روش توصیف نیاز به بررسیهای بیشتری دارد. لذا در مقاله حاضر فرآیند نورد گرم به سه روش مختلف لاگرانژی محض ، روش لاگرانژی با مش بندی سازگار وترکیب روش اولری و لاگرانژی در حالت گذرا و نیز به روش اولری با مش بندی انطباقی در حالت پایا مورد تحلیل قرارگرفته است. تاثیر پارامترهای مختلف فرآیند مانند سرعت نورد و مقدار کاهش ضخامت بر حداکثر کرنش پلاستیک معادل، نیرو و گشتاور نورد در نتیجه هر یک از روشها، بررسی شده و اختلاف نتایج با نتایج تجربی مورد تحلیل قرار گرفته است. ملاحظه شد در حالیکه در سرعت و درصد کاهش پایین، و یا جهت بررسی اجمالی و با دقت و مدت زمان تحلیل پایینتر، بهترین گزینه روش لاگرانژی و همراه با اصلاح مش آن می تواند باشد، در سرعتهای بالای غلتک، تحلیل ALE و در درصد کاهش ضخامت زیاد، تحلیل Euler بهترین گزینه جهت توصیف رفتار در فرایند نورد گرم می باشد.

کلیدواژه ها:

نوردگرم ، اجزا محدود ، اولری ، لاگرانژی ، اولر-لاگرانژی ترکیبی ، مش بندی سازگار