اطلاعات پایان نامه
شماره شناسایی : 39305316
نام و نام خانوادگی : حسن شياسي
عنوان پایان نامه : تحلیل المان محدود حرارت انتشار یافته در قطعه کار در فرزکاری با سرعت بالا
رشته تحصیلی : مکانيک ساخت و توليد
مقطع تحصیلی : كارشناسي ارشد
استاد راهنما : رضا نصوحي
استاد مشاور :
چکیده : در این مطالعه تحلیل المان محدود حرارت انتشار یافته در قطعه¬کار در فرآیند فرزکاری با سرعت بالا انجام شد. قطعه¬کار از جنس آلیاژ فسر برنز با مشخصه CuSn10 است. در ماشین¬کاری با سرعت بالا با افزایش سرعت برش دمای فرآیند ابتدا افزایش و سپس کاهش می¬یابد. از این رو یافتن سرعت برشی که در آن کاهش دما رخ داده و شرایط ماشین¬کاری مطلوب حاصل شود؛ حائز اهمیت است. هدف مطالعه شبیه¬سازی المان محدود فرزکاری با سرعت بالا جهت یافتن شرایط مطلوب ماشین¬کاری و عاری از اثرات سوء حرارتی بر قطعه¬کار است. به این منظور یک مطالعه تجربی انجام شده در زمینه اندازه گیری دمای قطعه¬کار در فرزکاری با سرعت بالا به طور کامل در نرم¬افزار آباکوس مدل¬سازی گردید. برای انجام شبیه-سازی صحیح نیاز به مدل تغییر شکل پلاستیک و شکست ماده است. در این مطالعه از مدل ماده جانسون کوک استفاده شد. ضرایب معادلات جانسون کوک از طریق بهینه¬سازی داده¬های تجربی رفتار ماده در تغییر شکل پلاستیک و شکست بر اساس الگوریتم ژنتیک استخراج گردید. برای این منظور یک برنامه عددی در نرم¬افزار متلب نوشته شد. با انجام تحلیل المان محدود نتایج شبیه¬سازی و آزمایش تجربی با یکدیگر مطابقت نمود. بنابراین می¬توان از مدل شبیه سازی شده برای پیش¬بینی ماشین¬کاری با سرعت بالای قطعه-کار فسفر برنزی برای شرایط دیگر استفاده کرد. با بررسی نتایج مشاهده شد که با افزایش سرعت برشی تا 1000 متر بر دقیقه دمای قطعه¬کار نیز افزایش یافته و پس از آن کاهش می¬یابد.
کلمات کلیدی : ماشین¬کاری با سرعت بالا, شبیه¬سازی المان محدود, تعیین ضرایب مدل مواد جانسون کوک, حرارت انتقالی به قطعه¬کار, اثر سرعت برش بر حرارت.
تاریخ دفاع : 1397/11/10
دانلود فایل چکیده

About Proposal
Title : Finite Element Analysis of the Distributed Heat in the Workpiece in High Speed Milling
Abstract : In the present paper, a finite element analysis of heat dispersion during high speed milling of a CuSn10 Phosphor bronze alloy workpiece is performed. It is understood that during high speed milling processes, the temperature would initially rise with an increase in speed, before dropping. It is therefore essential to find the speed at which the temperature decline initiates, resulting in favorable machining conditions. The objective of the finite element simulation of high speed milling is the identification of the ideal machining conditions that are free of detrimental thermal effects on the workpiece. To this end, an experimental temperature measurement performed during high speed milling on the workpiece fully modelled using ABAQUS. In order to undertake the simulation correctly, a proper plastic deformation and failure model of the material is required. In this study the Johnson-Cook model is employed. The Johnson-Cook equation coefficients are extracted by optimization of experimental data from plastic deformation and failure behavior of the material using genetic algorithms. For this purpose a numerical program has been written in MATLAB. The results of the finite element simulation agree with experimental results. It is thus concluded that the simulation model can be used to predict the behavior of the Phosphor bronze alloy workpiece under other high speed machining conditions. The study showed that workpiece temperature rises up to a milling speed of 1000 m/s before decreasing.
Keywords : high speed machining, finite element simulation, Johnson-Cook material model coefficient determination, work piece heat transfer, thermal effects of machining speed
Download Abstract File