پديد آورندگان :
شاه‌بيكي، احسان موسسه آموزش عالي هرمزان - دانشكده مهندسي - گروه مهندسي عمران، بيرجند , فاتحي‌سيچاني، فريبرز دانشگاه بيرجند - دانشكده مهندسي - گروه مهندسي مكانيك، بيرجند , رهنما، سعيد دانشگاه بيرجند - دانشكده مهندسي - گروه مهندسي مكانيك، بيرجند
كليدواژه :
مفتول دولايه , استحكام بين لايه‌اي , استحكام بين لايه‌اي , آزمون تجربي , شبيه‌سازي عددي , المان چسبنده
چكيده فارسي :
مفتول‌هاي دو يا چندلايه به دليل داشتن خواص مكانيكي، فيزيكي، حرارتي، الكتريكي و ارتعاشي امروزه كاربردهاي خاصي را در صنعت يافته‌اند. مفتول‌هاي دولايه كه از لايه‌هاي فلزي با دو جنس مختلف تشكيل شده‌اند براي بهره‌مندي همزمان از خواص مطلوب چند فلز مانند استحكام زياد، مقاومت در برابر خوردگي، مقاومت در برابر سايش، بهبود توزيع تنش در مقطع يك ماده، طي سال‌هاي اخير مورد توجه توليدكنندگان قرار گرفته‌اند. در اين پژوهش، آزمايش كشش تك‌محوري روي مفتول فولادي و لوله فولاد ضدزنگ انجام شد تا خواص مكانيكي مربوط به هر نمونه به دست آيد. براي ساخت مفتول، دوزه‌هايي آماده شدند. سپس دو نمونه مفتول با عبور از دوزه‌ها توسط روش سوئيج با نسبت كاهش سطح مقطع 9/75% و 21% ساخته شدند. نمونه‌ها پس از توليد توسط دستگاه وايركات برش داده شدند. براي انجام آزمايش استحكام بين لايه‌اي قالب‌هايي براساس طرح پولك‌راني طراحي شدند. نتايج آزمايش براي كاليبره‌كردن پارامترهاي المان چسبنده در نرم‌افزار مورد استفاده قرار گرفتند. شبيه‌سازي با استفاده از نرم‌افزار انسيس 17.0 انجام شد. سپس نتايج آن با نتايج آزمايشگاهي مقايسه شد. اثرات كاهش سطح مقطع، قطر داخلي، طول نمونه و ضخامت پوسته مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آزمايشگاهي با نتايج شبيه‌سازي تطابق خوبي داشت. با افزايش نسبت كاهش سطح مقطع، نيروي لازم براي جدايش دو لايه افزايش يافته و در نتيجه استحكام چسبندگي بين لايه‌اي افزايش يافته است.
چكيده لاتين :
Nowadays, due to mechanical, physical, thermal, electrical, and vibration properties, metallic multilayer rods have specific applications in industry. Bimetallic rods made from layers with two different materials have been considered by manufacturers in recent years for simultaneous use of the properties of several materials in a single work piece, such as high strength, corrosion resistance, wear resistance, and improved stress distribution. In this research, the tensile test was performed on steel wire and stainless steel pipes to obtain the stress-strain curve of each sample. Wire drawing dies have been used to make bimetallic rods. Then, two samples of the bimetallic rod were made by swaging with the reduction ratio of 9.75% and 21%. Samples were cut by wire cut machine after production. For interlayer strength testing, dies were designed based on the punch method. The test results were used to calibrate the parameters of the adhesive element in the software. The simulation was performed, using Ansys 17.0 software. Then the results were compared with experimental results. The effects of reduction ratio, internal diameter, sample length, and clad thickness were investigated. The experimental results were in good agreement with the simulation results. By increasing the reduction ratio, the force required for the separation of the two layers has increased, resulting in increased bonding strength between layers.
