جلسه دفاع ارزیابی پژوهشی 2 رساله دکتری (آقای محسن وصال)

موضوع: مدل فرآیند نورد سرد ملایم بر مبنای ترکیب روش‌های تحلیل قاچی و اجزاء محدود به منظور بهبود تختی ورق

ارائه دهنده: محسن وصال

استاد راهنما: دکتر محمد رضا فروزان

استاد مشاور: دکتر محمد مشایخی

اساتید داور: دکتر عباس قائی، دکتر محمد رضا نیرومند، دکتر مهرداد پورسینا

چکیده:

نورد سرد سلسله­ای از ارکان تولید ورق‌های سرد فولادی است. فروکاست قابل توجه در نورد سرد سلسله­ای منجر به کارسختی زیاد و در نتیجه کاهش فرم‌پذیری محصول می‌شود. به همین دلیل معمولاً بازپخت محصول واحد نورد سرد سلسله­ای اجتناب ناپذیر است. ورق فولادی بازپخت شده استعداد تغییرفرم در قالب مکانیزم دوقولویی شدن را دارد. مکانیزم دوقولویی شدن منجر به ظهور حد بالایی و پایینی تنش تسلیم و باندهای لودر در فرایندهای کششی می‌شود و با اعمال درصد کمی تغییر فرم پلاستیک تحت فشارهیدرواستاتیک نورد می‌توان عوارض آن را کاهش داد. نورد ملایم به منظور عبور از ناحیه دوقولویی شدن، تنظیم تختی و تنظیم زبری سطح ورق به کار می‌رود. در نورد ملایم ضخامت ورق کم، نسبت فروکاست ناچیز و طول تماس کوچک است، بنابراین در نظر گرفتن ناحیه بازگشت الاستیک ورق اهمیت دارد. عامل مهم دیگری که در محاسبات اهمیت دارد، تغییر شکل الاستیک غلتک است. رابطه هیچکاک برای محاسبه تغییر شعاع غلتک برای نورد ملایم مناسب نیست. در این گزارش بر پایه مدل قاچی و با فرض کرنش مستوی معادلات حاکم بر رفتار ورق استخراج شد. با استفاده از معادله تعادل، قانون هوک و روابط پرانتل-روس معادلات تغییر شکل الاستیک ورق به‌دست آمد. از معیار تسلیم ون­میزز استفاده شد و معادله سخت شوندگی ورق با استفاده از برازش منحنی آزمون کشش ساده به کمک الگوریتم ژنتیک استخراج شد. برای محاسبه تغییر شکل الاستیک از تابع تنش ایری استفاده شد. سپس معادلات ورق و غلتک با هم ترکیب شده و به صورت عددی حل شدند و توزیع تنش فشاری بین غلتک و ورق و تغییر شکل الاستیک غلتک محاسبه شد. در پایان به منظور اعتبار سنجی نتایج، نیروی نورد محاسبه شده از مدل ارائه شده با داده‌های استخراج شده از واحد نورد ملایم مجتمع فولاد مبارکه مقایسه شد و صحت نتایج مدل حاضر مشخص شد. روش‌های سنتی به دلیل اینکه بازگشت الاستیک ورق را در نظر نگرفته و غلتک را صلب در نظر می‌گیرند، برای نورد ملایم مناسب نیستند. همچنین روابط تجربی برای محاسبه نیروی نورد که در صنعت استفاده می‌شوند، نیز برای نورد ملایم دقت قابل قبولی ندارند.

کلمات کلیدی: نورد ملایم، نیروی نورد، تغییر شکل الاستیک غلتک، خطوط لودر، پلاستیسیته ورق، مدل قاچی