جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای سیدعلیرضا پورحسینی طرقی)
موضوع: شبیه‌سازی اجزا محدود محفظه تحت فشار در فرآیند پرس ایزواستاتیک داغ
ارائه دهنده: سید علیرضا پورحسینی طرقی
استادان راهنما: دکتر اکبرزاده، دکتر قائی
استادان داور: دکتر جوانبخت، دکتر سیلانی
چکیده:
این پایان‌نامه در مورد بررسی فرایند پرس ایزواستاتیک داغ و همچنین طراحی محفظه تحت فشار برای این فرایند می‌باشد؛ در این پایان‌نامه ابتدا به موضوع فرایند پرس ایزواستاتیک داغ پرداخته می‌شود و پس از آن به بررسی شکل کپسول، تعیین ضخامت مناسب برای دریچه و دیواره کپسول، تعیین تقعر مناسب برای دریچه کپسول و همچنین نحوه اتصال دریچه به دیواره پرداخته می‌شود. فرایند پرس ایزواستایک داغ به منظور افزایش خواص مکانیکی، افزایش چگالی و ساخت برخی از قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ انجام این فرایند وابسته به نحوه تغییر شکل کپسول است، کاهش شعاع در ناحیه دیواره و همچنین کاهش ارتفاع دریچه منجر به هدایت سیال درون محفظه به سمت تخلخل‌های موجود در قطعه متخلخل می‌شود و بسته شدن این تخلخل‌ها باعث افزایش چگالی قطعه می‌شود. یکی از نکات مهم در طراحی این محفظه بررسی نحوه اتصال دریچه به دیواره و همچنین نحوه طراحی دریچه است، نحوه اتصال دریچه به دیواره باید به گونه‌ای باشد که کیفیت جوش کاهش نباید و برای این امر نباید سیال موجود در کپسول با جوش در ارتباط باشد. میزان تقعر و شکل دریچه باید به گونه‌ای طراحی شود که اجازه کاهش شعاع را به دیواره کپسول بدهد؛ یکی دیگر از مواردی که باعث می‌شود که دریچه کپسول دارای تقعر باشد، این است که برای انجام کامل فرایند، نباید فضای خالی در هنگام اتصال دریچه به کپسول وجود داشته باشد. برای انجام ابن فرایند کپسول باید در ناحیه پلاستیک قرار بگیرد. با توجه به اینکه این فرایند در دماهای بالا انجام می‌گیرد، خواص مکانیکی ماده مورد استفاده در ساخت کپسول بر حسب دما وارد می‌شود؛ و پس از یافتن دمای بحرانی بقیه تحلیل‌ها اعم از تحلیل جوش و تقعر در دمای بحرانی انجام می‌شود. یکی از نکات مهم در این پایان‌نامه تخمین فشار درونی محفظه است، برای تخمین فشار درونی از کدنویسی پایتون استفاده شده است. فشار درونی محفظه توسط گازهایی که به خاطر افزایش دما از سیال موجود در محفظه آزاد شده‌اند به دیواره کپسول اعمال می‌شود؛ برای اندازه‌گیری وتخمین فشار درونی، ابتدا با استفاده از روش پاپوس و انتگرال عددی حجم ابتدایی و حجم تغییرشکل یافته کپسول اندازه‌گیری می‌شود. پس از اندازه‌گیری حجم کپسول، با استفاده از قانون گاز ایده‌آل فشار درونی کپسول اندازه‌گیری شده و آن با فشار اعمال شده توسط نرم‌افزار مقایسه می‌شود، اگر اختلاف این دو فشار کمتر از یک درصد بود، حل پایان می‌یابد. برای اندازه‌گیری حجم، انتگرال‌گیری عددی برروی گره‌هایی که در یک مجموعه قرار گرفته‌اند، گرفته می‌شود. به دلیل استفاده از انتگرال‌گیری عددی برای تخمین فشار داخلی کپسول، برای طراحی نحوه اتصال دریچه به دیواره از روش پارتیشن‌بندی استفاده شده است.