مطالعه عددی توزیع تنشهای پسماند در فرایند غلتکزنی عمیق آلومینیوم 7075

تنشهای پسماند به تنشهایی گفته میشوند که پس از برداشته شدن تمام نیروهای خارجی همچنان در ماده باقی میمانند. بر اساس نوع بارگذاری تنشهای پسماند می-توانند به دو صورت کششی و فشاری در ماده باقی بمانند. تنشهای پسماند فشاری در جسم میتوانند استحکام ماده در برابر بارهای وارده به ویژه استحکام خستگی را بهبود ببخشند. یکی از روشهای ایجاد تنشهای پسماند فشاری استفاده از فرایند غلتکزنی عمیق است که با توجه به سادگی و پایین بودن هزینه بهطور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. در این مقاله مدلسازی فرایند غلتکزنی آلومینیوم 7075و شبیهسازی آن به کمک روش اجزا محدود مورد بررسی قرار میگیرد و تاثیر عوامل مهمی همچون قطر ساچمه در ابزار غلتکزن، گام پیشروی، عمق نفوذ و تعداد عبور بر روی توزیع تنش پسماند بررسی میشوند. از الگوی سخت شوندگی چرخهای شابوش در شبیهسازیها استفاده شده است. ثابتهای این الگو از آزمایش چرخهای کرنش کنترل آلومینیوم 7075 محاسبه شدهاند. برای راستی آزمایی نتایج شبیهسازیهای اجزا محدود از نتایج آزمایش و شبیهسازیهای پژوهشهای پیشین استفاده شده است. نتایج این مقاله نشان میدهد که عمق و میزان تنش پسماند فشاری با افزایش قطر ساچمه غلتکزن، میزان عمق نفوذ و تعداد عبور غلتک افزایش مییابد ولی با افزایش گام پیشروی میزان تنش پسماند و یکنواختی توزیع تنش پسماند کاهش مییابد. همچنین الگوی مومسان شابوش میتواند رفتار ماده در بارگذاریهای کمچرخه مانند فرایند غلتکزنی را پیشبینی نموده و به‌کارگیری روش اجزا محدود در محاسبه تنش پسماند به جای روشهای تجربی علاوه بر کاهش هزینه و زمان توزیع تنش پسماند در عمق بیشتری را نمایان میسازد.