تحليل عددي پديده ضربه قوچ در شكل‌دهي سريع ورق آلياژ آلومينيومي 2024

شكل‌دهي محصولات ورقي همواره با محدوديت‌هايي مانند چين‌خوردگي، پارگي و برگشت فنري همراه است. يكي از روش‌هاي نوين كنترل اين عيوب استفاده از تكنيك‌هاي شكل‌دهي به كمك مومنتوم سيال متحرك با سرعت بالا است. ضربه قوچ (Water Hammer) پديده‌اي است كه با كنترل دبي سيال متحرك، افزايش ناگهاني فشار سيال ايجاد و به صورت يك پالس ضربه با سرعت ثابت حركت مي كند. در اين تحقيق انرژي ضربه قوچ آب در داخل قالب چكشي براي كشش متقارن محوري يك ورق آلومينيوم آلياژي AA2024-T3 هدايت و بكارگرفته شده است. پالس فشار سيال به صورت تابعي از سرعت چكش، چگالي و ارتفاع سيال بصورت تحليلي محاسبه و در مدل عددي مورد استفاده قرار گرفت. آب به عنوان سيال تراكم ناپذير و جداره قالب صلب فرض شد. رفتار ورق كشسان خطي، مومسان غير خطي با مدل رفتاري جانسون-كوك و حساس به نرخ كرنش در نظر گرفته شد. براي مدل‌سازي پارگي ورق، از معيار آسيب پيش‌رونده نرم جانسون-كوك استفاده شد. با تكنيك حذف المان، پارگي در المان‌هاي مرتبط مشخص شد. در اين تحقيق اثر سرعت چكش بر هندسه نهايي محصول بدست آمد و نوآوري آن بدست آوردن سرعت بحراني و عمق بيشينه قابل دستيابي در كشش با چكش آبي مي باشد.