Skip to main content
SUPERVISOR
Hassan Moosavi,Hassan Khademi zadeh
حسن موسوی (استاد راهنما) حسن خادمی زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sobhan Jamshidifard
سبحان جمشیدی فرد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

PREDICTION OF FORMING LIMIT IN SHEET METAL HYDRO-MECHANICAL DEEP DRAWING PROCESS USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORK AND FINITE ELEMENT ANALYSIS
Hydromechanical deep drawing process is one of the forming processes which is devised for solving the existing problems in conventional processes such as traditional deep drawing process. Hydromechanical deep drawing process has many applications in different industries such as aerospace, military and automobile industries. Higher economic efficiency and flexibility can be achieved by using hydromechanical deep drawing process. In comparasion with covnventional deep drawing process, the part quality and thickness distribution are better in hydromechanical deep drawing process. Hydromechanical deep drawing process is an efficient method for producing of complicated parts. Though hydromechanical deep drawing process has some advantages but this method is faced with some difficulties. The finding of appropriate counter pressure and drawing ratio for different materials and process parameters, is one of the problems which this process confronts with them. The try and error method can be used for solving these problems but this method is very expensive and requires too large time. Also, there is some difficulties in hydromechanical deep drawing process analysis such as variable pressure area in punch stroke and geometric complication of part shape. Considering these difficulties, finding an analytical solution for hydromechanical deep drawing process is a complicated task. Therefore, numerical method and simulation can be suitable way for solving this problem, but this method is so expensive too and a separate solving must be executed for each study case. A simple and quick method for solving this problem can be obtained by using an artificial neural network and implementation of a database in neural network. In this thesis simple and fast solving way for hydromechanical deep drawing process has been proposed by implementation of finite element simulation results in an artificial neural network. Process simulation has been done by using ABAQUS software. An innovative method has been used for acting the liquid pressure load proportion to punch stroke. Forming limit diagram damage criteria has been used for prediction of failure in blank. In this thesis, low carbon steel and aluminium materials have been investigated. Overally, the finite element method is a good way for simulation of hydromechanical deep drawing process, also the artificial neural networks is a fast and simple way for predicting of forming limit in hydromechanical deep drawing process. A good agreement between finite element analysis and artificial neural network results were found. By using hydromechanical deep drawing process, limiting drawing ratio 2.5 and 3.1 can be achieved for aluminium and low carbon steel respectively. Keywords: Hydromechanical deep drawing, Drawing ratio, Artificial neural network, Finite element method
کشش عمیق هیدرومکانیکی ورق فلزی یکی از روش‌های شکل‌دهی ورق می‌باشد که جهت برطرف کردن مشکلات موجود در فرایندهای متداول شکل دادن ورق نظیر کشش عمیق سنتی ابداع شده است. با وجود مزایایی که روش کشش عمیق هیدرومکانیکی ورق دارد همانند روش‌های دیگر با چالش‌هایی روبرو است، پیدا کردن حد کشش و فشار محفظه مناسب برای جنس‌ها و پارامترهای فرایند مختلف یکی از چالش‌هایی است که این روش با آن مواجه است و رفع این مشکل با انجام آزمایشات و سعی و خطا نیازمند صرف هزینه و زمان زیادی خواهد شد. با توجه به پیچیدگی‌هایی که در تحلیل این فرایند وجود دارد‌، از جمله ناحیه متغیر اعمال بار فشار سیال در طول کورس سنبه و پیچیدگی‌های هندسی شکل قطعه، بررسی فرایند به صورت تحلیلی کار بسیار دشواری است، بنابراین روش‌های عددی و شبیه‌سازی در بررسی این فرایند مناسب‌ترین راه حل به نظر می رسد‌، اما حل عددی مسئله نیز نیاز به صرف هزینه و وقت زیاد دارد و برای هر مسئله خاص باید یک حل جداگانه صورت گیرد. با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و سازمان دهی داده‌های حاصل از آزمایشات تجربی و تحلیل اجزای محدود فرایند در یک شبکه عصبی مصنوعی می‌توان یک راه حل ساده‌تر و سریع‌تر برای حل این مسئله به دست آورد. در این پروژه با سازمان دهی داده‌های حاصل از شبیه‌سازی فرایند، در یک شبکه عصبی مصنوعی یک راه حل آسان و سریع برای پیش بینی حد کشش در فرایند کشش عمیق هیدرومکانیکی ایجاد شده است، همچنین برای شبیه‌سازی فرایند از نرم افزار اجزای محدود ABAQUS با استفاده از یک روش ابداعی برای اعمال بار فشار سیال نسبت به حرکت سنبه استفاده شده است، همچنین برای پیش بینی پارگی از معیار آسیب نمودارهای حد شکل دهی در شبیه‌سازی فرایند استفاده شده است. در این پایان نامه دو جنس فولاد کم کربن و آلومینیوم آلیاژی بررسی شده اند. در نهایت روش اجزای محدود یک روش مناسب برای شبیه سازی فرایند کشش عمیق هیدرو مکانیکی می باشد، همچنین استفاده از شبکه عصبی مصنوعی یک روش سریع و آسان برای پیش بینی حد شکل دهی می باشد و تطابق خوبی بین نتایج حاصل از شبیه سازی و نتایج حاصل از شبکه عصبی وجود دارد. با استفاده از روش کشش عمیق هیدرومکانیکی، نسبت کشش 1/3 برای فولاد و نسبت کشش 5/2 برای آلومینیوم حاصل شده است. کلمات‌کلیدی: 1-کشش عمیق هیدرومکانیکی 2- حد کشش 3- شبکه عصبی مصنوعی 4- روش اجزای محدود

ارتقاء امنیت وب با وف بومی