ارائه يك روش جديد به منظور پيش بيني فشار اكستروژن و شكل منطقه فلز مرده در فرايند ECAE روي بيلت هاي با سطح مقطه مربع

A new method for prediction the extrusion pressure and DMZ configuration in ECAE process of square cross section

در اين پژوهش يك روش جديد بر پايه استفاده از شبكه هوش مصنوعي به منظور شبيه سازي ميدان تغيير فرم در فرايند اكستروژن در كانال زاويه دار همسان ارائه شده است. به اين منظور مختصات نقاط خاصي به عنوان ورودي شبكه و مقدار تايع جريان در نقاط مربوطه به عنوان خروجي شبكه در نظر گرفته شد. معماري شبكه هوش مصنوعي به كار رفته سبب شد تا امكان درون يابي مقدار تابع جريان به كمك اين شبكه به خوبي ميسر شود. در ادامه، روش تفاضل محدود جهت محاسبه ميدان ساعت و نرخ كرنش به كار گرفته شد و در نتيجه مقدار مولفه هاي مصرف توان حين تغيير فرم با انتگرال گيري عددي محاسبه گرديدند. در نهايت با در نظر گرفتن روش كران بالايي، ميزان نيروي تغيير فرم به همراه شكل منطقه مرده در شرايط واقعي تقريب زده شده است. همچنين تحليل اجزاي محدود به عنوان ارزيابي صحت پيش بيني نيروي انجام گرفته به كار گرفته شد و مطابقت خوبي مشاهده گرديد. در نهايت، افزايش حجم منطقه مرده و كاهش فشار اكستروژن در اثر افزايش دماي انجام فرايند پيش بيني گرديد.

In this paper, a new method based on artificial neural networks is presented to simulate the deformation field during equal channel angular extrusion (ECAE) process. In this regard, the coordinates of selected points formed the input data set and the correspondence values of stream function formed the output data set for training a neural network. After training a neural network-based stream function, the finite difference scheme utilized to calculate the velocity and strain rate values at each individual element. Then numerical integration of power consumption components performed to estimate the energy requirements. Finally, the upper bound technique used to predict the actual extrusion pressure and the real dead metal zone configuration. A finite element analysis also employed to investigate the accuracy of predicted load requirements under various temperatures and good agreement observed between the results. At last, decreasing of the extrusion pressure and increasing of the dead metal region predicted due to rising the process temperature.