مطالعه توزیع تنش های پسماند در فرایند غلتک زنی عمیق آلومینیوم 7075

تنش های پسماند به تنش هایی گفته می شوند که پس از برداشته شدن تمام نیروهای خارجی هم چنان در ماده باقی می مانند. بر اساس نوع بارگذاری تنش های پسماند می-توانند به دو صورت کششی و فشاری در ماده باقی بمانند. تنش های پسماند فشاری در جسم می توانند استحکام ماده در برابر بارهای وارده به ویژه استحکام خستگی را بهبود ببخشند. یکی از روش های ایجاد تنش های پسماند فشاری استفاده از فرایند غلتک زنی عمیق می باشد که با توجه به سادگی و پایین بودن هزینه به طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله مدل سازی فرایند غلتک زنی آلومینیوم 7075و شبیه سازی آن به کمک روش اجزاء محدود مورد بررسی قرار می گیرد و تاثیر عوامل مهمی هم چون قطر ساچمه در ابزار غلتک زن، گام پیشروی، عمق نفوذ و تعداد عبور بر روی توزیع تنش پسماند بررسی می شوند. از الگوی سخت شوندگی چرخه ای شابوش در شبیه سازی ها استفاده شده است. ثابت های این الگو از آزمایش چرخه ای کرنش کنترل آلومینیوم 7075 محاسبه شده اند. برای راستی آزمایی نتایج شبیه سازی های اجزاء محدود از نتایج آزمایش و شبیه سازی های پژوهش های پیشین استفاده شده است. نتایج این مقاله نشان می دهد که عمق و میزان تنش پسماند فشاری با افزایش قطر ساچمه غلتک زن، میزان عمق نفوذ و تعداد عبور غلتک افزایش می یابد ولی با افزایش گام پیشروی میزان تنش پسماند و یکنواختی توزیع تنش پسماند کاهش می یابد. هم چنین الگوی مومسان شابوش می تواند رفتار ماده در بارگذاری های کم چرخه مانند فرایند غلتک زنی را پیش بینی نموده و به کار گیری روش اجزاء محدود در محاسبه تنش پسماند به جای روش های تجربی علاوه بر کاهش هزینه و زمان توزیع تنش پسماند در عمق بیشتری را نمایان می سازد.