مطالعه مدل‌های سخت‌شوندگی در فرآیند هیدروفرمینگ پالسی قطعه T شکل

در فرآیند هیدروفرمینگ منحنی فشار داخلی برحسب جابجایی محوری مسیر بارگذاری نامیده می‌شود، که کلید رسیدن به یک قطعه مطلوب است. شبیه‌سازی فرآیند هیدروفرمینگ برای بررسی تاثیر منحنی بارگذاری بر روی خصوصیات قطعه نهایی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق شبیه‌سازی اجزا محدود هیدروفرمینگ پالسی به‌وسیله‌ی دو مدل سخت‌شوندگی همسانگرد و سخت‌شوندگی ترکیبی همسانگرد-سینماتیک غیرخطی که اثر بوشینگر را نیز در نظر می‌گیرد، انجام گرفت. پارامترهای هر دو مدل سخت‌شوندگی از داده‌های آزمون کشش به دست آمد. نتایج دو شبیه‌سازی با نتایج آزمایش هیدروفرمینگ مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدل سخت‌شوندگی ترکیبی همسانگرد-سینماتیک غیرخطی مشخصات قطعه نهایی را بهتر پیش‌بینی نموده است. تفاوت‌های بین دو شبیه‌سازی از این واقعیت نتیجه شد که در ابتدای فرآیند هیدروفرمینگ، به علت حرکت سنبه محوری تنش فشاری در طول لوله وجود داشت و در ادامه با افزایش فشار داخلی، تنش کششی بر تنش فشاری غالب شد و جهت تنش برعکس گردید و اثر بوشینگر بر نتایج تاثیر گذاشت. برای مطالعه تاثیر فشار پالسی بر خصوصیات ماده لوله، آزمون بالج سه مرحله‌ای با باربرداری در هر مرحله انجام شد و نتایج با آزمون بالج یک مرحله‌ای مقایسه گردید. بارگذاری و باربرداری فشار داخلی باعث افزایش ارتفاع برآمدگی برای یک سطح از فشار نهایی در مقایسه با بارگذاری یک مرحله‌ای تا همان سطح از فشار شد. شبیه‌سازی فرآیند هیدروفرمینگ پالسی و هیدروفرمینگ خطی باهم مقایسه شد و ارتفاع برآمدگی و ضخامت‌های به‌دست‌آمده افزایش شکل‌پذیری ماده لوله را در هیدروفرمینگ پالسی با در نظر گرفتن میانگین فشار بکار رفته نشان داد.