شبيه سازي عددي و بهينه سازي فرايند خمكاري ليزر ورق از جنس مواد تابعي با استفاده از الگوريتم پرندگان و روش تاگوچي

فرآيند ليزر فرمينگ روش نويني در شكل دهي ورق محسوب مي‌‌شود. در اين فرآيند از يك پرتو ليزر به عنوان ابزار شكل دهي استفاده مي‌‌شود. با توجه به دامنۀ وسيع كاربرد مواد با تابع هدفمند يا مواد با خواص متغيّر مدرّج به ويژه در صنايع دفاع و هوافضا، در اين تحقيق شكل دهي ورق از جنس مواد با تابع هدفمند با استفاده از تكنيك نوين ليزر مورد توجه قرار گرفته است. حرارت حاصل از تابش ليزر به صورت يك شار حرارتي گوسي بر سطح ورق اعمال مي‌‌گردد. براي تعريف ماده با تابع هدفمند و شار حرارتي ايجاد شده در طول حركت ليزر به ترتيب از زير برنامۀ اعمال خصوصيات ماده با تابع هدفمند در راستاي ضخامت ورق و زير برنامۀ شار حرارتي استفاده مي‌‌شود. همچنين براي شبيه سازي فرآيند شكل دهي با ليزر از تحليل حرارتي-مكانيكي با نرم افزار آباكوس استفاده مي‌‌شود. در اين تحقيق توسط شبيه سازي المان محدود، تأثير پارامترهاي تنظيمات دستگاه از جمله سرعت اسكن، تعداد پاس ليزر، ميزان حرارت اعمال شده و شار حرارتي بر روي ميزان زاويۀ خمش ورق مستطيلي شكل با هندسۀ مشخص مطالعه مي‌‌شود. همچنين اثرات تغيير ميزان درصد حجمي مواد با تابع هدفمند در زاويۀ خمش و جابه جايي ورق مورد ارزيابي قرار مي‌‌گيرد. براي بهينه سازي پارامترهاي موثر در فرآيند فرم دهي با ليزر از الگوريتم بهينه¬سازي پرندگان استفاده شده است. در ادامه به منظور دسترسي سريع‌تر و با انعطاف بالاتر به اطلاعات فرايندي ليزر فرمينگ ورق با تابع هدفمند به كمك شبيه‌سازي المان‌محدود و با مديريت روش طراحي آزمايش تاگوچي، اقدام به تربيت شبكه‌هاي عصبي شده است.