بهینه سازی عددی یک روش تغییرشکل پلاستیک شدید جدید تحت عنوان «اکستروژن در کانالهای زاویه دار پیچشی صفحه ای» به روش طراحی آزمایش ها

یکی از مناسب ترین روش های بالا به پایین برای ساخت ساختارهای نانومتری، اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) است. از پارامترهای اصلی در فرایندهای SPD رسیدن به میزان کرنش پلاستیکی بالا در یک سیکل است. در این تحقیق آزمایشات عددی بر روی روش ترکیبی فرایندهای پرس در کانالهای زاویه دار با مقاطع یکسان (ECAP) و اکستروژن برشی ساده (SSE) تحت عنوان فرایند «فرایند اکستروژن در کانالهای زاویه دار پیچشی صفحه ای (PTCAE)» بر اساس روش رویه پاسخ (RSM)، به عنوان شیوه طراحی آزمایشات آماری، به منظور بررسی تاثیر پارامترها بر چگونگی تغییر پاسخ ها ، بدست آوردن معادلات ریاضی، پیش بینی نتایج و بهینه سازی روش ترکیبی این فرایندها انجام گرفته اند، تا از این طریق کرنش پلاستیک بیشتری را اعمال نمود. چهار پارامتر زاویه α، زاویه Φ ، شعاع و ضریب اصطکاک به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند در نظر گرفته شدند. درحالی که کرنش میانگین، کرنش مینیمم، کرنش ماکسیمم و نیروی ماکسیمم وارد شده به سنبه به عنوان پاسخ های خروجی مساله لحاظ گردیدند. پس از تحلیل داده های شبیه-سازی به کمک نرم افزار Minitab معادلات رگرسیون حاکم بر داده ها استخراج گردید. با انجام بهینه سازی شرایط بهینه بدست آمد که پارامترهای بهینه فرآیند عبارتند از زاویه 40=α درجه، زاویه 45= Φ درجه، شعاع 2mm و ضریب اصطکاک 0.1. صحه سنجی نتایج بهینه سازی در شرایط پارامترهای بدست آمده با انجام آزمایش شبیه سازی صورت پذیرفت. نتایج حاکی از تطابق خوب بهینه سازی با شبیه-سازی و همچنین نتایج آزمایشگاهی دارد.