شبیه سازی اکستروژن Extrusion با در نظر گرفتن گرمای ناشی از اصطکاک با آباکوس Abaqus

یکی از روش های متداول شکل دهی قطعات که عمدتا برای کاهش قطر و یا ضخامت قطعات به کار می رود روش اکستروژن (Extrusion) است. در این روش قطعه با ضخامت اولیه از یک قالب عبور داده شده که هندسه قالب به گونه ای است که ضخامت و یا قطر قطعه را کاهش می دهد. در این فیلم آموزشی که جز دوره پیشرفته آموزش نرم افزار آباکوس (Abaqus) است، اکستروژن (Extrusion) یک سیم از جنس آلومینیوم با کاهش قطر 30 درصد توسط نرم افزار آباکوس (Abaqus) شبیه سازی گردیده و کلیه مراحل مدل سازی و آنالیز به صورت مرحله به مرحله توضیح داده شده است. در این شبیه سازی گرمای ناشی از اصطکاک بین قالب و سیم و همچنین گرمای ایجاد شده در اثر تغییر شکل پلاستیک (Inelastic heat generation) سیم نیز لحاظ گردیده است. قالب به صورت صلب در نظر گرفته شده و دمای آن ثابت فرض گردیده است که البته امکان انجام آنالیز با قالب غیر صلب نیز وجود دارد. انتقال همرفت (Convection) بین سیم و محیط اطراف با لحاظ کردن دمای محیط برابر 20 درجه سانتیگراد و ضریب همرفتی 10 لحاظ گردیده است. رفتار پلاستیک ماده آلومینیوم به صورت وابسته به دما و در نرخ کرنش مشخص اعمال گردیده و ضریب رسانایی (Conductivity) ماده به صورت وابسته به دما در نظر گرفته شده است. تماس بین قطعات به صورت اصطکاکی و با ضریب اصطکاک 0.1 فرض گردیده است. برای حل این مسئله از روش دینامیکی و حرارتی (Dynamic Temp- Explicit) استفاده گردیده است. برای جلوگیری از ایجاد اعوجاج (Distorsion) و حجم منفی المان از شبکه بندی مجدد به روش ALE adaptive mesh در نرم افزار استفاده گردیده است که بعد از زمان های مشخص شبکه بندی مجدد را بر روی مدل به صورت اتوماتیک انجام داده که به وسیله آن می توان شبیه سازی ها با تغییر شکل های زیاد را به روش لاگرانژین انجام داد.