(۵)

برای حفظ پیوستگی تاثیر حرکت پرتو لیزر سعی شده است که در هر مرحله زمانی تغییر دما از ۲۰ درجه سانتیگراد تجاوز نکند. در فرایند شکل­دهی فلزات با بهره گرفتن از پرتو لیزر با توجه به حرکت نسبی پرتو لیزر و قطعه­کار نسبت به هم، باید پرتو لیزر به صورت متحرک شبیه­سازی گردد. برای شبیه­سازی پرتو لیزر به صورت متحرک، حرکت قدم به قدم در نظر گرفته شده است. بدین منظور، هر مرحله از عبور پرتو لیزر را به صورت یک پله^[۱۷] در نظر گرفته و شرایط مورد نظر را در آن اعمال میکنیم. پس از اتمام یک پله، تحلیل وارد پله بعدی شده و شبیه­سازی ادامه پیدا میکند. در شکل ۲، نحوه اعمال بار حرارتی در فرایند شکل­دهی ورق­های مشبک با بهره گرفتن از پرتو لیزر آورده شده است.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل(۲): نحوه اعمال بار حرارتی بر ورق در حال شکل­دهی برای ورق مشبک.

در نرم افزار آباکوس برای شبیه سازی فرایند از المان C3D8T (المان هشت نقطه ای سه بعدی پیوسته کوپل حرارتی مکانیکی) برای قطعه کار استفاده شده است. شکل ۳ مشبندی پیاده شده در قطعه­کار مشبک را نشان می­دهد.
شکل (۳): مش ایجاد شده برای قطعه­کار با خمش ساده برای ورق مشبک.
حل این مسئله بصورت کوپل دما-مکانیکی و از نوع گذرا بوده و جهت افزایش دقت تحلیل، از حل غیر خطی استفاده شده است. روش تحلیل مسائل کوپل دما- مکانیکی در نرم­افزار آباکوس بدین صورت است که ابتدا تحلیل حرارتی برای هر جزء^[۱۸] انجام می­گردد و سپس در ادامه، از نتایج این بخش جهت تحلیل مکانیکی-جابجایی مسئله استفاده می­ شود.
نتایج و بحث
کانتورهای توزیع دمایی و جابجایی برای پرتو لیزر برای ورق معمولی
از آنجایی که مهمترین عامل شکل­دهی ورق در این فرایند، انتقال حرارت و توزیع دمایی می­باشد، از این رو بررسی این شاخص از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود. در شکل­ ۴ کانتورهای دما در زمان های مختلف آورده شده است. توجه شود که این تصاویر با مقیاس ۲۰ نشان داده شده اند (ورق به طول mm100، عرض mm50، ضخامت mm1، قدرت لیزر W120، سرعت mm/s2، قطر اشعه لیزر mm1.5 و تعدادپاس ۱ پاس می­باشد). همانطور که مشاهده می­ شود، بیشینه دمای قطعه­کار در مرکز پرتو لیزر قرار دارد.

کانتور دمایی قطعه­کار،۳.۵۷ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور دمایی قطعه­کار، ۱.۵ ثانیه بعد از شروع تحلیل
کانتور دمایی قطعه­کار، ۹.۵۲ ثانیه بعد از شروع تحلیل
کانتور دمایی قطعه­کار،۵.۰۶ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور دمایی قطعه­کار، ۱۷ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور دمایی قطعه­کار، ۱۲.۳ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور دمایی قطعه­کار، پس از پایان تحلیل.
کانتور دمایی قطعه­کار، ۲۴ ثانیه بعد از شروع تحلیل.

شکل ۴ کانتورهای دما در زمان های مختلف
در شکل­ ۵ کانتورهای جابجایی در زمان­های مختلف آورده شده است. توجه شود که این تصاویر نیز با مقیاس ۲۰ نشان داده شده ­اند (ورق به طول mm100، عرض mm50، ضخامت mm1، قدرت لیزر W120، سرعت mm/s2، قطر اشعه لیزر mm1.5 و تعدادپاس ۱ پاس می­باشد).

کانتور جابجایی قطعه­کار، ۳.۵۷ ثانیه بعد از شروع تحلیل.
کانتور جابجایی قطعه­کار، ۱.۵ ثانیه بعد از شروع تحلیل.