شبیه سازی جریان مواد و تخمین نیروی وارد بر ابزار در مرحله فروبری ابزار در فرآیند جوشکاری اغتشاشی- اصطکاکی

فروبری ابزار مرحله ابتدایی فرآیند جوشکاری اصطکاکی - اغتشاشی است و شرایط اولیه برای تحلیل مراحل بعدی را تعیین می کند. در این پژوهش مرحله فروبری با هدف تخمین نیروی فروبری و تعیین الگوی جریان مواد حین آن مورد مطالعه قرار گرفته است. با ارایه مدلی سه بعدی بر اساس تحلیل المان محدود فرآیند در محیط نرم افزار Deform 3D شبیه سازی شده و الگوی جریان مواد پیرامون ابزار حین فروبری مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، گردش مواد حول ابزار تنها در نزدیکی آن چشمگیر بوده است و به فاصله کمی از ابزار این تغییر مکان قابل صرف نظر می باشد. با توجه به الگوی جریان مواد مشاهده شده در شبیه سازی، میدان سرعت قابل قبولی برای جریان مواد حین فروبری ارایه شده و با استفاده از تیوری کرانه بالا نیروی فروبری ابزار تخمین زده شده است.مقایسه نیروی محاسبه شده با نتایج تجربی دیگر محققین نشان داده است که با توجه به پیچیدگی بالای فرآیند، تحلیل ارایه شده توانایی تخمین نیروی بیشینه فروبری را با دقت مناسب خواهد داشت. به دلیل صرف نظر کردن از تماس شانه ابزار با نمونه، ارایه دقیق نمودار نیرو در آخرین قسمت از فروبری ابزار با خطا همراه است.

کلیدواژه ها:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی- مرحله فروبری ، الگوی جریان مواد ، نیروی فروبری ابزار ، روش کرانه بالا