بررسي عددي و آزمايشگاهي بازگشت فنري در پيچش مقاطع مستطيلي جدار نازك و استخراج رابطه تجربي-عددي جهت پيش بيني زاويه فنري با فرض رفتار كرنش سخت

A numerical-experimental investigation on spring back in rectangular section thin wall hollows and extracting a relation to estimate twisted angle by considering strain harden behavior

پيچش مقاطع غير گرد جدار نازك كاربرد وسيعي در صنايع مختلف به ويژه صنايع هوافضا و راداري دارد. وظيفه انتقال امواج در رادارها به عهده موج برها است كه در ساخت آن ها نياز به عمليات شكل دهي مانند خمش و پيچش هاي مكرر مي باشد. در پژوهش حاضر رفتار پيچشي و همچنين پديده بازگشت فنري در مقطع جدار نازك مستطيلي كه يكي از كاربردهاي آن در ساخت موج برها است، به صورت عددي و تجربي موردمطالعه قرارگرفته است. به منظور بررسي رفتار بازگشت فنري، شبيه سازي عددي بر پايه روش اجزا محدود و همچنين با در نظر گرفتن رفتار ماده به صورت كرنش سخت و بدون در نظر گرفتن فرضيه هاي ساده كننده ديگر، انجام پذيرفته است. نتايج عددي به دست آمده با آزمايش هاي تجربي بر روي يك نمونه، اعتبار سنجي شده و نمودارهاي مربوط به پيچش در زواياي مختلف به وسيله مدل اعتبار سنجي شده، ارائه شده است. درنهايت رابطه اي تجربي-عددي بر پايه مدل اجزاء محدود جهت محاسبه زاويه بازگشت فنري در مقطع مذكور ارائه شده است. رابطه مذكور با دقت مناسبي مي تواند رفتار بازگشت فنري مقطع را پيش بيني نمايد.

Spring back is the geometric change made to a part at the end of the forming process when the part has been released from the forces of the forming tool. Upon completion of sheet metal forming, deepdrawn, twisting and stretch-drawn parts spring back and thereby affect the dimensional accuracy of a finished part. In wave guides bending and twisting elements are used to transmit waves. In the present work, the spring back of rectangular section thin wall hollows is investigated. In order to study the torsional behavior of the specimens, a finite element model is constructed by considering a material model with strain hardening behavior. After validating numerical simulation by experiment, twisted angle versus applied torque is presented according to FE model. In conclusion, a relation based on numerical and empirical results is proposed to estimate twisted angle before and after loading and unloading. In the other words, by using the present model, applied twisted angle to achieve the desired value could be obtainable.