optimization finite element analysis
در نشریات گروه مکانیک-
اتصال سرد ورق فلزی، روشی مبتنی بر شکل دهی برای همبندی قطعات ورقی است. برای اطمینان از یک اتصال با استحکام کافی لازم است ابزار شکل دهی به صورت بهینه طراحی شود. این مقاله به مطالعه عددی و تجربی فرآیند اتصال سرد ورق های فولادی با ضخامت ناهمسان با قالب ثابت به منظور بهینه سازی پارامترهای هندسی ابزار اتصال سرد می پردازد. در این مطالعه با استفاده از روش طراحی آزمایش متعامد (OED) و تحلیل المان محدود در نرم افزار آباکوس، شعاع سنبه RP، عمق حفره قالب Pm، عرض شیار کف قالب Lm و زاویه کف سنبه PBA، به عنوان پارامترهای ورودی مهم طراحی ابزار برای رسیدن به بیشترین استحکام کششی F اتصال سرد، به عنوان متغیر هدف، بهینه سازی شد. ورق های بالایی و پایینی به کار رفته در این تحقیق به ترتیب، به ضخامت 1/5 و mm2 از جنس فولاد گالوانیزه DX51D است که براساس استاندارد EN10346/00 توسط شرکت فولاد مبارکه تولید می شود. پس از اجرای رایانه ای آزمایش های طراحی شده با OED، مقادیر mm2/6=RP، mm1/4=Pm، mm1/2=Lm، °1=PBA و N2319=F به عنوان مقادیر بهینه به دست آمد. پس از بهینه سازی هندسه ابزار براساس نتایج آزمایش های المان محدود، طراحی و ساخت ابزار اتصال سرد انجام گرفت. ارزیابی و مقایسه نتایج شبیه سازی اتصال سرد برای طراحی ابزار بهینه، با نتایج تجربی به دست آمده برای هندسه اتصال و استحکام کششی آن انطباق بسیار نزدیکی را نشان داد.
کلید واژگان: اتصال سرد ورق فلزی، روش طراحی آزمایش متعامد (OED)، بهینه سازی، تحلیل المان محدود، استحکام اتصالSheet metal clinching process is a forming-based method for joining sheet metal parts. To ensure sufficient joint strength, it is necessary to design the forming tool optimally. This paper deals with numerical and experimental study of the clinching process of steel sheets of dissimilar thicknesses using a fixed die in order to optimize the geometric parameters of the clinching tool. In this study, using the orthogonal experimental design (OED) method and finite element analysis in Abaqus software, the important input parameters of tool design including punch radius RP, die cavity depth Pm, die groove width Lm and punch face angle PBA were optimized in order to achieve the highest clinch strength F as the target variable. The upper and lower sheets used in this study are 1.5 and 2 mm in thickness, respectively, and made of DX51D galvanized steel, manufactured according to EN10346/00 by Mobarakeh Steel Company. After running the experiments designed based on the OED in the computer, the optimal values of RP= 2.6mm, Pm= 1.4mm, Lm= 1.2mm and PBA= 1° and F= 2319N were obtained. Next, a clinched joint tool was designed and fabricated based on the optimum geometric parameters. The evaluation and comparison of clinch geometry and tensile strength obtained from optimum design simulation and the experimental counterparts demonstrated very close correlations.
Keywords: Sheet Metal Clinching, Orthogonal Experimental Design (OED) Method, Optimization Finite Element Analysis, Joint Strength
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.