خمکاری لوله کاربرد بسیار گستردهای در صنایع هوافضا، خودروسازی و سایر صنایع دارد. چروکیدگی لوله های جدار نازک، تغییرشکل سطح مقطع و تغییرات ضخامت در حین خمکاری لوله، از مشکل های اصلی این فرآیند بشمار می آید. نیروی فشاری و فشار داخلی می تواند به منظور کنترل بهتر فرآیند خمکاری مورد استفاده قرار گیرد. چنانچه نسبت شعاع خم به قطر لوله (R/D) در فرآیند خمکاری بین 1 تا 1.5 باشد، خمکاری با روش های معمول قابل انجام نیست. ارائه روش جدیدی که بتواند سبب برطرف کردن چروک در لوله و کمترین تغییرات ضخامت در دیواره آن شود، حائز اهمیت است. در این پژوهش، لوله ها به صورت انتها بسته تولید شده است. از آنجا که تهیه لوله جدار نازک با انتهای بسته مشکل است، در این پژوهش ابتدا لوله های انتها بسته بدون درز به وسیله فرآیندهای کشش عمیق و اتوکاری تولید گردیده و پس از ساخت این لوله ها، فرآیند خمکاری لوله با نسبت (R/D) برابر یک توسط فرآیند جدید خم هیدرولیکی به صورت تجربی و شبیه سازی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پس از بررسی مسیر فشار، مسیر فشاری که در آن لوله بدون چروکیدگی به طور کامل شکل قالب را به خود میگیرد، بدست آمد. همچنین اثر تغییرات فشار بر توزیع ضخامت لوله در شعاع داخلی و شعاع خارجی ناحیه خم لوله مورد بررسی قرار گرفت.

خمکاری لوله ­های جدار نازک یکی از فرآیندهای مهم برای ساخت قطعات در صنایع خودروسازی و هوافضا می باشد. این مقاله به بررسی تجربی اثر عملیات حرارتی روی خم­پذیری لوله­های جدار نازک آلومینیومی از جنس آلیاژ 6063AA می­پردازد. با استفاده از فرآیند خمکاری کششی دورانی هیدرولیکی، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع لوله­های آلومینیومی نمونه اولیه، آنیل شده و پیرسازی مصنوعی شده در فشارهای سیال مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش­های تجربی، نسبت قطر به ضخامت لوله­ها 88/13، نسبت خم بحرانی 6/1، قالب فشار ثابت و زاویه خم 90 درجه در نظر گرفته شدند. با بررسی نتایج مشخص شد که عملیات حرارتی و فشار سیال تاثیر بسزایی در کیفیت لوله­های خم شده دارند. با افزایش فشار سیال تا 6/3 مگاپاسکال، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی در همه نمونه­ها کاهش یافته به طوریکه بیشترین میزان کاهش در نمونه آنیل شده به میزان 49% رخ داده است. همچنین در نمونه پیرسازی شده میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی حدود 46% کاهش می­یابد. همچنین مشاهده شد که در فشار 6/3 مگاپاسکال، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی نمونه آنیل شده در مقایسه با نمونه پیرسازی شده به میزان 19% بهبود یافته است.

در این مقاله، رفتار شکل پذیری لوله های جدار نازک آلومینیومی با استفاده از فرآیند خمکاری کششی دورانی هیدرولیکی به صورت تجربی بررسی شده است. در ابتدا، لوله های آلومینیومی آلیاژ 6063 با نسبت قطر به ضخامت 88/13، قطر خارجی 25 و ضخامت 8/1 میلیمتر تحت عملیات حرارتی آنیل و پیرسازی مصنوعی قرار گرفتند. در ادامه، آزمایش های تجربی خمکاری بر روی نمونه های اولیه و عملیات حرارتی شده در فشارهای سیال صفر، 1، 8/1، 2/3 و 6/3 مگاپاسکال انجام شد. پس از انجام آزمایش های تجربی، میزان نازک شدگی و ضخیم شدگی لوله های خم شده اندازه گیری شدند. با بررسی نتایج مشخص شد که برای همه نمونه ها بیشینه نازک شدگی و ضخیم شدگی در زاویه 40 درجه نسبت به قالب فشار رخ می دهد. همچنین بررسی نتایج شکل پذیری لوله ها نشان داد که عملیات حرارتی و فشار سیال روی هم اثر متقابل دارند به طوریکه در فشار سیال کمینه یعنی صفر مگاپاسکال، تاثیر عملیات حرارتی خیلی محسوس نیست ولی در فشار سیال بیشینه یعنی 36 مگاپاسکال، تاثیر عملیات حرارتی قابل توجه می باشد. در فشار سیال بیشینه، عملیات حرارتی پیرسازی منجر به کاهش نازک شدگی به میزان 7% و عملیات حرارتی آنیل منجر به افزایش نازک شدگی به میزان 13% نسبت به نمونه اولیه می شوند. به علاوه، میزان ضخیم شدگی لوله های پیرسازی و آنیل شده نسبت به نمونه اولیه به ترتیب به میزان 5% افزایش و 16% کاهش می یابند.

در این مقاله مدلی ریاضی برای شبیه سازی فرایند خمکاری پایدار و پیوسته مکانیکی ورق فلزی نازک توسط دستگاه چهار غلتک به کار رفته است. معادلات دیفرانسیل حاکم بر این تغییر شکل بزرگ که بر روی ورق نازک با رفتار الاستیک - کاملا پلاستیک تحت بارگذاری و باربرداری در طول فرایند انجام شده، با مدلسازی تغییر شکل به دست آمده است. با استفاده از این معادلات سیستم، مقادیر فیزیکی یعنی (i) مقدار نهایی تغییر شکل و تنش ورق خم شده (ii) تغییرات زاویه تماس بین ورق و غلتکها (iii) نیروهای وارد شده به غلتکها (iv) محل قرارگیری غلتک عملگر کناری در رابطه با خمش ورق تحت انحنای دلخواه برای عملیات خمش تک - مرحله ای پیش بینی می شود. نتایج این تحلیل با نتایج تجربی مقایسه و تطابق خوبی مشاهده شده است.

انجام عملیات استخراج در معادن روباز مستلزم شناخت خواص هیدرولیکی توده سنگ به ویژه هدایت هیدرولیکی است. هدایت هیدرولیکی، میزان توانایی توده سنگ برای انتقال سیالات است که در بررسی مشکلات نشت، زهکشی و پایداری دیواره های کاواک معادن روباز اهمیت زیادی دارد. از این رو، محققان در جستجوی روش مناسبی برای تعیین هدایت هیدرولیکی توده سنگ تشکیل دهنده مناطق معدنی اند. در این مطالعه، برای تعیین رابطه تجربی هدایت هیدرولیکی بر اساس پارامترهای حاصل از گمانه های اکتشافی و ژئوتکنیکی شامل شاخص کیفی توده سنگ (RQD)، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری، ابتدا تصویر مغزه های گمانه های ژئوتکنیکی حفر شده در آنومالی A کانسار غربی معدن سنگ آهن سنگان بررسی و با نمودارنگاری مجدد مقدار RQD برای هر نوبت حفاری محاسبه شد و با بررسی تصاویر مغزه های حفاری، هدایت هیدرولیکی هر ران حفاری در طول گمانه با متغیرهای کیفی ارزیابی شد. سپس با استفاده از روابط تجربی با شرایط زمین شناسی مشابه و ضرایب هدایت هیدرولیکی ارایه شده بر اساس جنس سنگ متغیرهای کیفی به کمی تبدیل شدند. در نهایت نمودار پراکندگی تغییرات هدایت هیدرولیکی نسبت به هر یک از فاکتورهای RQD، عمق، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری سنگ رسم و منحنی رگرسیون بر هر یک از نمودارها برازش شده و مشخص شد با افزایش هر یک از فاکتورهای عمق، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری سنگ، هدایت هیدرولیکی کاهش می یابد اما همبستگی بالایی بین تغییرات هدایت هیدرولیکی با هر یک از این فاکتورها وجود ندارد. نتایج نشان می دهد که رابطه هدایت هیدرولیکی بر اساس RQD ضریب تعیین بسیار بالایی دارد (R2=0.8247)، بنابراین این رابطه تجربی می تواند برای تخمین هدایت هیدرولیکی محدوده مورد مطالعه بسیار مفید واقع شود.

شکل دهی قطعات فولادی به روش خمکاری شعله ای، نمونه ای از کاربرد منبع حرارت متحرک گسترده است. برای شبیه سازی فرآیند تعیین توزیع درجه حرارت در قطعه کار بسیار حائز اهمیت است. برای این منظور باید معادله انتقال حرارت سه بعدی گذرا را حل کرد. در این مطالعه با در نظر گرفتن شار حرارت شعله به صورت توزیع گوسی نرمال و همچنین شرایط مرزی همرفت آزاد و تابش، مدلی برای انتقال حرارت در فرآیند خمکاری شعلهای ورق ارائه می گردد. براساس این مدل و با استفاده از روش اجزا محدود یک برنامه کامپیوتری تدوین شده است. برای تحقیق اعتبار مدل و برنامه تدوین شده، چند مثال نمونه تحلیل شده و نتایج آنها با نتایج سایر محققان در حالتهای خاص مقایسه شده اند. نتایج حاصل ازاین مقایسه صحت و اعتبار روش را نشان می دهند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که سرعت مشعل، توان موثرو ضریب تمرکز شعله، ضخامت ورق و شرایط مرزی از جمله پارامترهای موثر در توزیع درجه حرارت هستند.

لوله های خمکاری شده به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شوند. در این تحقیق مواد مختلفی به عنوان ماندرل استفاده شده است و این نتیجه به دست آمد که استفاده از یک دسته سیم انعطاف پذیر به عنوان ماندرل نسبت به سایر روش ها مفیدتر می باشد. ازجمله مزیت های مهم ماندرل سیمی دوام، کاربرد ساده و خارج شدن آسان پس از فرایند خمکاری است. تغییرشکل سطح مقطع، کاهش ضخامت و ایجاد ترک در شعاع بیرونی خم، چروکیدگی در شعاع داخلی خم، برگشت فنری و تغییرضخامت ازجمله عیوب رایج به همراه فرایند خمکاری لوله ها می باشند. در این مطالعه به بررسی تاثیر ماندرل سیمی برروی پارامترهای ذکرشده به دو روش شبیه سازی المان محدود و آزمایشگاهی پرداخته می شود.

فرایند خمکاری شعله ای یکی از روشهای شکل دهی ورقهای فولادی است. در این فرایند با اعمال گرمای ناشی از شعله مشعل گازی و سپس خنک کاری کنترل شده در راستای مسیرهای معین روی ورق، به آن شکل می دهند. با توجه به ابزار ساده به کار رفته در فرایند، روش اقتصادی و جذابی است. در حال حاضر این فرایند به صورت دستی و بر اساس تجارب تکنسینهای ماهر انجام می شود. رویه تجربی و عدم اتوماسیون فرایند، بهره وری آن را پایین آورده است. در این مقاله روشی برای شبیه سازی تغییر شکل ماده در حین فرایند ارایه می شود. با توجه به ماهیت فیزیکی فرایند از تحلیل تغییر شکل بزرگ ترموالاستیک استفاده شده است. در این روش راه حل تحلیلی جدیدی برای تحلیل انتقال گرما در ورق اعمال شده است. حل تحلیلی انتقال گرما به همراه حل عددی اجزای محدود تغییر شکل ورق در محیط نرم افزار ANSYS، قادر به توضیح و تفسیر مشاهدات تجربی اند. در مقایسه با نتایج سایر محققان و اندازه گیریهای تجربی، شبیه سازیهای به عمل آمده نتایج معقولی نشان می دهند. از روش و نتایج این شبیه سازیها می توان برای مطالعات اتوماسیون فرایند استفاده کرد.