عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی فرایند وطراحی بهینه قالب های اکستروژن مستقیم با استفاده از روش ترکیبی FEM وشبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک- ساخت و تولید
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1494;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40321
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- وحید گنجی لیسار
- استاد راهنما
- کارن ابری نیا, مسعود شریعت پناهی
- چکیده
- در این پایان‌نامه قالب‌های اکستروژن که بر اساس منحنی‌های بزیر طراحی شده‌اند مورد بررسی قرار گرفته‌اند، همچنین آزمایش‌هایی نیز برای تایید صحت مدلسازی‌ها و تحلیل‌ها انجام شده است. استفاده از قالب‌های تخت در اکستروژن که در آنها عبور ماده از سطح مقطع خروجی قالب بطور ناگهانی است، مشکلاتی نظیر تشکیل منطقه فلز مرده ، ناپیوستگی در جریان عبور فلز از قالب و کار اضافی برای اکسترود کردن فلزرا به همراه خواهد داشت. مسائلی از این دست سبب کاهش کیفیت محصول تولید شده می‌گردد. برای حل مشکلاتی از این قبیل تلاشهایی برای ساخت قالب‌های اکستروژن با منحنی‌های مختلف صورت گرفته‌است که استفاده از منحنی‌های بزیر یکی از آنهاست. این منحنی‌ها با توجه به کاربرد زیادی که در سیستمهای طراحی به کمک کامپیوتر دارند می‌توانند مفید باشند. بهینه‌سازی منحنی‌های بزیردرساخت قالب‌های اکستروژن با توجه به تنوع زیادی که این منحنی‌ها دارند و می‌توانند قالب‌هایی با هندسه‌های متفاوت تولید کنند ضروری به نظر می‌رسد. در این پایان‌نامه با استفاده از تحلیل‌های المان محدود، محدوده وسیعی از قالب‌های مدلسازی شده با کمک منحنی‌های بزیر مختلف مورد بررسی قرار گرفته‌است. سپس با کمک شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک قالب‌های بهینه انتخاب شده‌اند. فاکتور پیچیدگی شکل نیز در این پژوهش مد نظر قرار گرفته‌است. آزمایش‌هایی نیز برای بررسی صحت تحلیل‌ها، با قالب‌هایی که براساس منحنی‌های بزیر ساخته شدند، انجام شده است و تطابق بسیار خوبی بین نتایج مدلسازی ها و آزمایشات مشاهده شده است. در نهایت برای هر گروه از قالب‌ها با فاکتور پیچیدگی یکسان، قالب‌های بزیر اکستروژن بهینه انتخاب شده است
- Abstract
- Extrusion which is widely used as one of the metal forming processes, conventionally is carried out by using the shear faced dies. In these dies the metal is forced to go through an abrupt change in cross section causes many practical problems such as forming dead metal zone, more redundant work, non-uniform flow of metal. To overcome these suffers some solutions such as using area line mapping techniques, polynomial equations based dies have been offered. Also, a new approach of designing advanced dies is using Bezier curves. By changing the Bezier coefficients, different surface geometries can be obtained for the advanced surface dies. Moreover FEM (finite element methods) and CAO (computer aided optimization methods) are very helpful to solve metal forming processes. In this thesis a number of various dies have been simulated by FEM software. Then artificial neural network (ANN) and genetic algorithm (GA) are built and utilized to obtain optimal coefficients of Bezier curve which yields to minimum extrusion pressure. Also some experiments have been conducted to verify the results. The predictions were observed to be in good agreement with the experimental
