پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 671 |
| تعداد مقالات | 9,773 |
| تعداد مشاهده مقاله | 69,537,116 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 48,654,636 |
شکل دهی ناگهانی ورق های آلومینیومی و فولادی در بستر سیال آب و هوا | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 23، شماره 83، دی 1404، صفحه 41-55 اصل مقاله (779.57 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2025.34119.2668 | ||
| نویسنده | ||
| حسین تقی پور* | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ولایت ایرانشهر، ایرانشهر، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 23 اردیبهشت 1403، تاریخ بازنگری: 07 بهمن 1403، تاریخ پذیرش: 12 اسفند 1403 | ||
| چکیده | ||
| فرایند شکل‌دهی انفجاری ورق به‌عنوان یکی از روش‌های سریع در شکل‌دهی قطعات فلزی، توجه بسیاری از محققان و صنایع را به خود جلب کرده است. این روش با استفاده از انرژی موج‌های انفجاری، امکان شکل‌دهی ورق‌های فلزی را با کاهش چشمگیر هزینه و زمان تولید فراهم می‌کند. در این پژوهش، تولید قطعات عدسی‌شکل با استفاده از این فرایند به‌طور جامع بررسی و تحلیل شده است. برای اجرای آزمایش‌ها، از ورق‌های آلیاژی آلومینیوم (AL5010) و فولاد (St37) با ضخامت یک میلی‌متر و قطر 100 میلی‌متر همراه با ماده منفجره PETN استفاده شد. طراحی آزمایش‌ها شامل بررسی تأثیر سه عامل کلیدی، یعنی جنس ورق، نوع سیال واسط (آب و هوا) و فاصله ماده منفجره از سطح ورق بود. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که کاهش فاصله ماده منفجره از 6 به 5 میلی‌متر، قدرت موج انفجار را 58.2 درصد افزایش می‌دهد. کاهش این فاصله به 3 میلی‌متر، قدرت موج را تا 863 درصد افزایش داد که نشان‌دهنده امکان بهبود قدرت موج انفجار تا 9 برابر با کاهش فاصله است. بررسی‌های کیفی نیز نشان داد که استفاده از آب به‌عنوان سیال واسط به‌طور قابل‌توجهی کیفیت سطح قطعات شکل‌داده‌شده را در مقایسه با استفاده از هوا افزایش می‌دهد. همچنین مقایسه بین ورق‌های آلومینیومی و فولادی نشان داد که ورق‌های آلومینیومی خیز و تغییر شکل بیشتری نسبت به ورق‌های فولادی دارند. این یافته‌ها تأثیر بسزایی در ارتقای دانش علمی و عملی در حوزه شکل‌دهی انفجاری دارد و پتانسیل این روش را برای تولید قطعات با کیفیت سطح بالا و کارایی بیشتر در صنایع مختلف نشان می‌دهد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| شکل دهی ناگهانی؛ انتشار موج؛ سیال واسط؛ ورق آلمینیوم؛ بررسی تجربی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Sudden Forming of Aluminum and Steel Sheets in Air and Water Fluid Bed | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hossein Taghipour | ||
| Department of Mechanical Engineering, Velayat University, Iranshahr, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Explosive sheet forming is a novel and rapid metal forming technique that has garnered significant attention from researchers and industries due to its ability to reduce production time and cost. This study provides a comprehensive investigation into the production of lenticular-shaped parts using this process. Experimental tests were conducted using aluminum alloy (AL5010) and steel (St37) sheets with a thickness of 1 mm and a diameter of 100 mm, employing PETN as the explosive material. The experiments focused on three key parameters: sheet material, the type of interstitial fluid (water and air), and the stand-off distance (distance between the explosive material and the sheet surface). The results showed that reducing the stand-off distance from 6 mm to 5 mm increased the blast wave strength by 58.2%. Further reducing the distance to 3 mm led to an impressive 863% increase, demonstrating the potential to amplify the blast wave’s strength by up to nine times. Qualitative analysis revealed that using water as the interstitial fluid significantly improved the surface quality of the formed parts compared to air. This improvement can be attributed to water's incompressibility, which ensures a more uniform transfer of the blast wave to the sheet surface. Additionally, aluminum sheets exhibited greater deformation and deflection compared to steel sheets, a behavior linked to their distinct mechanical and metallurgical properties. These findings contribute to advancing scientific and practical knowledge in the field of explosive forming and highlight the potential of this method for producing high-quality components with superior efficiency in various industrial applications. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Sudden forming, Wave propagation, Interstitial fluid, Aluminum sheet, Experimental | ||
| مراجع | ||
|
[1] Hashemi, S. J., and A. Sadeh. “Experimental Investigation of Explosive Forming of Aluminum Tubes Using Gas Mixture.” Iranian Journal of Manufacturing Engineering 6, no. 5 (2019): 18–24. (in Persian) [2] Peng, Yu-Xiang, A-Man Zhang, and Fu-Ren Ming. "Numerical simulation of structural damage subjected to the near-field underwater explosion based on SPH and RKPM." Ocean Engineering 222 (2021): 108576. [3] Nurick, G. N., and J. B. Martin. "Deformation of thin plates subjected to impulsive loading—a review: Part i: Theoretical considerations." International Journal of Impact Engineering 8, no. 2 (1989): 159-170.. [4] Ohmori, Masanobu, Misao Itoh, and Masahiro Fujita. "Deformation of steel ring expanded explosively in water." Transactions of the Japan institute of metals 26, no. 11 (1985): 840-848. [5] Behera, T. “Formability of Steel in Explosive Hot Forming.” J Inst. Eng. India Part 65 (1984): 46–51. [6] Peikrishvili, A. B., F. N. Tavadze, E. Chagelishvili, and G. G. Gotsiridze. “Explosive Working of WC-Co Alloys at High Temperatures.” In International Symposium on Intense Dynamic Loading and Its Effects. Beijing, China: Science Press. 1986. [7] Gazeaud, G., and A. Lichtenberger. “Influence of Grain Size on the Dynamics Behavior of Copper.” Journal De Physique IV 1, no. 8 (1991): 3–10. [8] Zohour, Mahdi, and Masood Karimi. "Simulation of Explosive Forming of Aluminum Alloy Sheet." Quarterly Journal of New Manufacturing and Production Processes 1, no. 2 (2010). (in Persian) [9] Zohour, Mahdi, and Mohammad Rezvani. "Experimental Investigation on Explosive Forming of Circular Steel Sheets." Aerospace Mechanics 7, no. 2 (Serial 24) (Manufacturing and Production) (2011):25-32. (in Persian) [10] Wijayathunga, V. N., and D. C. Webb. “Experimental Evaluation and Finite Element Simulation of Explosive Forming of a Square Cup from a Brass Plate Assisted by a Lead Plug.” Journal of Materials Processing Technology 172, no. 1 (2006): 139–145. [11] Hobson, G., and E. Amini. “Fundamentals of an Explosive Forming Machine.” Int. J. Mach. Tool Des. Res. 4 (1964): 73–90. [12] Cristescu. “Dynamic Plastisity.” 1st Edition - January 1, 1967. [13] Travis, F. W., and W. Johnson. 1962. “The Explosive Forming of Cones.” In Proc. 3rd International Machine Tool Design Research Conference, 341–364. Birmingham, 1962. [14] Tardif, H. P. “Explosive Forming Cones by Metal Gathering.” Metal Progress 76, no. 3 (1959): 84. [15] Kormi, Kasem.“Studies in The Deep Drawing of Cups Using an Underwater Explosive Technique.” Ph.D Thesis , May 1964. [16] Javabvar, D., and B. Habibpour. “Analysis of Explosive Forming by an Energy Method.” Aerospace Mechanics Journal 2, no. 1 (2006): 11–19. (in Persian) [17] Sunjic, D., and S. Buljan. 2019. “Determining the Amount of Explosives in Metal Forming.” In Proceedings of the 30th DAAAM International Symposium, 0592–0598. Vienna, Austria: DAAAM International. doi: 10.2507/30th.daaam.proceedings.080.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 338 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 151 |
||