بهينه سازي چند هدفه مسير بارگذاري در فرايند هيدروفرمينگ لوله دو لايه

كارشناسي ارشد

هيدروفرمينگ، يك فرايند شكل‌دهي است كه در آن يك سيال باعث شكل‌دهي ورق يا يك قطعه لوله‌اي شكل مي‌گردد. در اين روش به كمك سيال پرفشار قطعه خام اوليه به شكل حفره درون قالب درمي‌آيد. قطعه خام اوليه را مي‌توان به‌صورت ورق يا لوله به كار برد. هيدروفرمينگ يك روش مقرون‌به‌صرفه براي شكل‌دهي فلزات انعطاف‌پذير به قطعات سبك‌وزن و ازنظر ساختاري سفت و مستحكم مي‌باشد. ازجمله پارامترهاي مؤثر بر روي كيفيت قطعات، تنظيم مناسب شرايط بارگذاري است. مهم‌ترين پارامترهاي بارگذاري در اين فرآيند شامل فشار داخلي، جابجايي پانچ‌هاي محوري است و تعيين شرايط بارگذاري در طول فرآيند به طراحي مسير بارگذاري تعبير مي‌شود. يكي از مهم‌ترين مطالعاتي كه بر روي فرايند هيدروفرمينگ انجام مي‌گيرد، بهينه‌سازي مسير بارگذاري مي‌باشد. هدف اصلي در اين پايان‌نامه، بيشينه كردن مقدار شكل‌پذيري با يافتن شرايط بارگذاري بهينه مي‌باشد. در ابتدا، فرايند هيدروفرمينگ لوله دولايه با استفاده از روش اجزا محدود شبيه‌سازي‌شده است. نتايج عددي به‌دست‌آمده از اين شبيه‌سازي با نتايج تجربي انجام‌شده، مقايسه و اعتبار سنجي شده و تطبيق خوبي بين نتايج عددي و تجربي مشاهده‌شده است. در ادامه با استفاده از طراحي آزمايش‌ها و روش تاگوچي، مسيرهاي بارگذاري اوليه تعيين مي‏شود. با استفاده از معيارهاي شكست، تركيدگي و چروكيدگي كه از محدوديت‌هاي فرايند هيدروفرمينگ مي‌باشد، پيش‌بيني مي‌شود و آزمايش‌هاي داراي شكست و خرابي از نتايج طراحي آزمايش‌ها حذف مي‌شوند. توابع هدف در اين بهينه‌سازي چندهدفه، ارتفاع برآمدگي لوله و مجموع ضخامت دو لوله در نوك برآمدگي مي‌باشد. به كمك روش آناليز رگرسيون، توابع هدف به‌صورت يك رابطه رياضي برحسب پارامترهاي بارگذاري، تخمين زده مي‌شود. درنهايت نيز روش الگوريتم ژنتيك با مرتب‌سازي نامغلوب نسخه 2 (NSGA-II) براي بهينه‌سازي چندهدفه مسئله، به كار گرفته مي‌شود و جبهه پارتو به دست مي‌آيد. واژه‌هاي كليدي: هيدروفرمينگ لوله، روش اجزا محدود، مسير بارگذاري، لوله دولايه، آناليز رگرسيون، بهينه‌سازي چندهدفه

189924

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر رامين هاشمي

طراحي كاربردي - جامدات

دكتر رضا معدوليت