بررسی عددی رفتار تغییر شکل در خمکاری ورق با لیزر توسط الگوی تابش‌دهی منحنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیئت علمی/دانشگاه صنعتی اراک

چکیده

در این پژوهش به شبیه‌سازی عددی فرآیند خمکاری با لیزر ورق فلزی توسط الگوی تابش‌دهی منحنی پرداخته می‌شود. بدین منظور از نرم‌افزار تجاری آباکوس جهت انجام شبیه‌سازیهای المان محدود استفاده می‌شود. ورق فلزی مورد بررسی، فولاد کم کربن Mild steel با ضخامت 1 میلیمتر می‌باشد. به کمک میدان تنش حاصل از شبیه‌سازیهای عددی و تحلیل اثر تنش‌های باقیمانده در جهت‌های مختلف واقع بر مسیر تابش‌دهی با لیزر، مکانیک تغییر شکل و دلیل خمش ورق در فرآیند خمکاری با لیزر توسط الگوی تابش‌دهی منحنی مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهند که مسیر تابش‌دهی منحنی می‌تواند به طور مناسب ورق فلزی فولادی را خمکاری نماید. همچنین اثر پارامترهای توان لیزر، سرعت اسکن لیزر و قطر پرتوی لیزر بر میانگین جابجاییهای ورق خمکاری شده با لیزر توسط مسیر تابش‌دهی منحنی مورد بررسی قرار می‌گیرند. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش توان لیزر، میانگین جابجاییهای ورق خمکاری شده با لیزر توسط الگوی تابش‌دهی منحنی افزایش می‌یابد. همچنین از شبیه‌سازیهای عددی نتیجه گرفته می‌شود که با افزایش سرعت اسکن لیزر میانگین جابجاییهای ورق خمکاری شده با لیزر کاهش می‌یابد. ثابت می‌شود که با افزایش قطر پرتوی لیزر میانگین جابجاییهای ورق خمکاری شده با لیزر کاهش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical investigation of deformation behavior in laser bending of sheet with curved irradiating scheme

نویسنده [English]

  • Mehdi Safari
Department of Mechanical Engineering/Arak University of Technology/Arak/Iran
چکیده [English]

In this research, numerical simulation of laser bending process of the metallic sheet with curved irradiating scheme is investigated. For this purpose, the commercial ABAQUS software is used for performing the finite element simulations. The used sheet metal is the low carbon mild steel with thickness of 1 mm. Using the stress field obtained by the numerical simulations and analyzing the residual stresses in different directions located on the laser irradiation path, the mechanics of deformation and the reason for sheet bending in the laser bending process with curved irradiating scheme are investigated. The results show that the curved irradiating scheme can properly bend the steel sheet. Also, the effects of laser power, laser scanning speed and laser beam diameter on the average value of displacements of the laser-bent sheet with curved irradiating scheme are investigated. The results show that with increasing the laser power, the average value of displacements of laser-bent sheet with curved irradiating scheme is increased. Also, it is concluded from numerical simulations that with increasing the laser scanning speed, the average value of displacements of laser-bent sheet is decreased. It is proved that with increasing the laser beam diameter, the average value of displacements of laser-bent sheet is decreased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Laser bending process
  • Numerical investigation
  • Curved irradiating scheme
  • Deformation behavior