ارزيابي اصطكاك با استفاده از آزمايش فشار استوانه: دو رويكرد جديد بر مبناي تغيير شكل بشكه‌اي و نيروي شكل‌دهي

در اين مقاله دو رويكرد جديد و ساده‌ جهت تعيين ضريب اصطكاك در فرآيندهاي شكل‌دهي حجمي فلزات ارائه مي‌شود. در روش ارائه شده، با استفاده از داده‌هاي آزمايش فشار استوانه كه براي تعيين منحني تنشكرنش انجام مي‌گيرد، ضريب اصطكاك فرآيند هم محاسبه مي‌شود و نياز به ‌اندازه‌گيري پارامتر ديگري در هنگام آزمايش نمي‌باشد. در اين تحقيق دو پارامتر نمايي به نام ضرايب بشكه‌اي شدن هندسي و نيرويي تعريف ميشوند كه به ترتيب تابع تغييرات هندسه استوانه و نيروي شكل‌دهي مي‌باشند. ابتدا به كمك شبيه‌سازي عددي، ضرايب بشكه‌اي شدن بر حسب كرنش حقيقي نمونه در اصطكاك‌هاي مختلف رسم شده و نمودار كاليبراسيون آزمايش فشار استوانه بدست مي‌آيد. سپس با جايگذاري داده‌هاي تجربي بر روي نمودار كاليبراسيون ضريب اصطكاك فرآيند تعيين مي‌شود. نتايج ضرايب اصطكاك بدست آمده از هر دو نمودار كاليبراسيون هندسي و نيرويي منطبق بر يگديگر مي‌باشند. جهت اعتبار سنجي روش ارايه شده، آزمايش مرسوم فشار حلقه نيز انجام گرفته است. نتايج ضرايب اصطكاك بدست آمده از روش‌هاي پيشنهادي در اين تحقيق با ضرايب اصطكاك آزمايش فشار حلقه يكسان است. با توجه به افزايش فاصله منحني‌هاي نمودار كاليبراسيون در ضرايب اصطكاك‌ بالاتر از 0.2، اصطكاك با دقت و سرعت بيشتري نسبت به آزمايش فشار حلقه تعيين مي‌شود.