صنعت خودرو، با توجه به لزوم داشتن ساختاری سبک و ضد خوردگی، نیازمند استفاده از روشهای پیشرفته تولید می باشد. به این علت فرآیند هیدروفرمینگ آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم مورد توجه قرار گرفته است. عیب اصلی این آلیاژها شکل پذیری پایین آنها می باشد که با بالا بردن دمای فرآیند می توان شکل پذیری را افزایش داد. در این مقاله، هیدروفرمینگ لوله های آلومینیومی (AA3003) در دماهای مختلف مورد بررسی عددی قرار گرفته است. شبیه سازی بوسیله نرم افزار اجزای محدود MSC.Marc انجام شده و توزیع ضخامت در ناحیه شکل دهی لوله تحت دماهای متفاوت فرآیند مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج در حالتهای ثابت بودن دو انتهای لوله، آزاد بودن دو انتها و اعمال تغذیه محوری مقایسه شده است.

در این مقاله به بررسی عددی رفتار ذوب ماده تغییر فاز دهنده در یک مبدل حرارتی سه لوله ای به صورت سه بعدی پرداخته شده است. آب به عنوان سیال گرم در لوله های داخلی و خارجی جریان داشته و فضای میانی لوله ها با RT35 به عنوان ماده تغییر فاز دهنده پر شده است. هدف اصلی در این مطالعه بررسی اثر افزایش تعداد لوله های داخلی سیال گرم و چیدمان آن ها بر روی فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده می باشد. هم چنین مقایسه ای بین مبدل حرارتی سه لوله ای و دو لوله ای صورت پذیرفته است. به منظور مدل سازی فرآیند تغییر فاز از روش آنتالپی متخلخل استفاده شده است. نتایج حاکی از غالب بودن مکانیزم هدایت در ابتدای فرآیند ذوب بوده و با گذشت زمان جابه جایی طبیعی مکانیزم اصلی انتقال حرارت می گردد. با افزایش تعداد لوله های داخلی سیال گرم به علت افزایش سطح انتقال حرارت داخلی، شدت مکانیزم جابه جایی طبیعی درون پوسته بیشتر شده که باعث کاهش قابل توجهی در زمان ذوب می گردد. افزایش تعداد لوله داخلی در مبدل سه لوله ای از یک به چهار عدد باعث کاهش 29 درصدی زمان ذوب می گردد. چیدمان لوله های داخلی در حالت پخش نرخ ذوب را افزایش می دهد. در مبدل حرارتی سه لوله ای در مقایسه با دو لوله ای در شرایط مرزی یکسان، زمان ذوب 80 درصد کمتر می باشد.

پیش بینی پارامترهای فرآیندی بحرانی منجر به ترکیدگی و محل رخ دادن ترکیدگی در فرآیند هیدروفرمینگ گرم لوله مساله کلیدی در طراحی قطعات هیدروفرمینگ می باشد. در این مقاله برای پیش بینی حد شکل دهی لوله های آلومینیومی AA6063 در دمای بالا معیارهای شکست نرم اصلاح شده اند به طوری که تاثیر تغییرات دما و نرخ کرنش در شکست در نظر گرفته شود. برای کالیبره کردن معیارهای شکست نرم اصلاح شده از آزمایش های کشش در دماها و نرخ کرنش های مختلف استفاده شده و توابع کرنش شکست و کار شکست بر حسب پارامتر زنر- هولومن به دست آمده اند. فرآیند هیدروفرمینگ لوله یک قطعه مربعی در دمای بالا در نرم افزار آباکوس شبیه سازی و منحنی های بارگذاری با تغذیه محوری متفاوت بر روی لوله اعمال شده تا شعاع گوشه شکل گرفته به وسیله معیارهای شکست اصلاح شده پیش بینی شود. برای استفاده از معیارهای شکست نرم در روش اجزای محدود یک زیربرنامه نوشته شد. یک دستگاه هیدروفرمینگ گرم ساخته شده و پیش بینی معیارهای شکست نرم اصلاح شده با نتایج تجربی در دماهای مختلف مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که معیارهای شکست نرم اصلاح شده محل رخ دادن ترکیدگی را به خوبی مشخص می کنند. بیش ترین نازک شدگی در ناحیه انتقال رخ می دهد که لوله تماس خود را با قالب از دست می دهد. هم چنین معیار آیادای اصلاح شده با خطای کمتری نسبت به دیگر معیارها شعاع گوشه قطعه مربعی را در دماهای بالا پیش بینی می کند و با توجه به نزدیکی پیش بینی این معیار نسبت به نتایج تجربی می توان از آن برای پیش بینی ترکیدگی لوله آلومینیومی در دمای بالا استفاده کرد.

دماهای بحرانی در یک فرایند ترمومکانیکی، در تعیین ریزساختار نهایی و خواص مکانیکی فولادهای کم آلیاژ و پراستحکام اهمیت زیادی دارند. در تحقیق حاضر، از زمانبندی میانگین برای تعیین دماهای بحرانی در عملیات ترمومکانیکی فولاد API X70 استفاده شده است. این فولاد وارداتی است و کاربردهای گسترده ای در خطوط قطور و پرفشار انتقال گاز طبیعی و شبکه های انتقال نفت در ایران دارد. دماهای بحرانی، در شرایط مختلف تغییر شکل شامل نرخ و میزان کرنش و زمان میان مرحله ای نورد تعیین شدند و تاثیر هر یک از متغیرهای تغییر شکل بر دمای بحرانی عدم وقوع تبلور مجدد (Tnr) برای فولاد مذکور بررسی شد. نتایج نشان دادند که Tnr با افزایش کرنش کاهش و با افزایش نرخ کرنش از 0.1s-1 به 1s-1، افزایش مییابد. افزون بر این، Tnr با افزایش زمان میان مرحله ای کاهش یافت. مقایسه نتایج حاصل از روش زمانبندی میانگین با مقادیر به دست آمده از رابطه های تجربی و دادههای آزمایشگاهی برای فولاد مشابه، نشاندهنده مطابقت خوب بین این مقادیر بود. با توجه به کمبود داده های تجربی، نتایج حاصل می توانند در بومی شدن تولید این فولاد استفاده شوند.

فرآیند شکل دهی تدریجی توانایی ساخت لوله ها با سطح مقطع و اندازه های مختلف با استفاده از ابزارهای شکل دهی ساده و ارزان را دارا است. در این مقاله برای دست یابی به منحنی حد شکل دهی لوله های آلومینیومی 6061 در دماهای بالا از هفت معیار شکست نرم در شبیه سازی اجزای محدود استفاده شده است. منحنی حد شکل دهی پیش بینی شده به وسیله معیارهای شکست با نتایج تجربی مقایسه شده تا بهترین معیار انتخاب شود. به منظور کالیبراسیون معیارهای شکست از آزمایش کشش تک محوری در دماها و نرخ کرنش های مختلف به همراه پارامتر زنر-هولومن استفاده شده است. اثر پارامترهای فرآیندی شامل دما، گام و عمق شکل دهی نیز در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که معیار شکست می تواند زمان و محل پارگی را در فرآیند شکل دهی تدریجی گرم لوله های آلومینیومی با دقت خوبی معین کند. بر طبق نتایج به دست آمده در دماهای بالا، معیارهای کوکرافت-لاتهام و کوکرافت-لاتهام نرمال که اثر بزرگ. ترین تنش کششی را در معیار شکست در نظر می گیرند، پیش بینی بهتری داشته اند. بررسی تأثیر دما و سرعت شکل دهی فرآیند بر روی حد شکل دهی لوله ها نشان داد که با افزایش دما، منحنی حد شکل دهی بالاتر می رود اما افزایش سرعت باعث پایین ترآمدن منحنی حد شکل دهی خواهد شد.

با توجه به اهمیت فرایند خنک کردن و گرم کردن یک جسم جامد، تولید انتروپی در جریان محدود در اطراف یک مانع مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی عددی جریان لایه ای آرام و انتقال حرارت نانو سیال ها با نانو ذرات Al2O3 یا نانو لوله های کربن (CNTs)با شکل های مختلف در نظر گرفته شده است. معادله های ناویر-استوکس و انرژی به صورت عددی در یک سیستم مختصات متناسب با هندسه جسم، با استفاده از روش حجم کنترل حل شده اند. الگوهای جریان و میدان های دما برای مقادیر مختلف غلظت ذرات به طور دقیق بررسی شده اند. علاوه بر این، اثرات شکل و غلظت نانو ذرات بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیر نانو سیال ها بر افت فشار و توان پمپ مطالعه شد. از سوی دیگر، کمینه کردن تولید انتروپی به عنوان معیار بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که در بیشتر موارد، نانو سیال ها انتقال حرارت و همچنین افت فشار را افزایش می دهند. همچنین، شکل نانو ذرات مکانیزم انتقال حرارت در نانو سیال ها مهم است. نانو سیال ها با نانو ذرات استوانه ای CNT نسبت به نانو سیال های که دارای نانو ذرات Al2O3 با شکل کروی هستند، انتقال حرارت را بیشتر افزایش می دهند. برای نانو سیال حاوی CNT با غلظت %5/0 انتقال حرارت خیلی بیشتر از توان پمپاژ افزایش یافته است که این نانو سیال را یک انتخاب اقتصادی می سازد.

یکی از روش های مهم تولید قطعات صنعتی با تقارن محوری، شکل دهی ورق در فرآیند فلوفرمینگ می باشد. مزیت عمده این فرآیند تولید، استفاده از ابزار ساده، نیروی شکل دهی کم به خاطر تغییر شکل موضعی و افزایش خواص مکانیکی و کیفیت سطح قطعات نهایی تولیدی می باشد. در این تحقیق، فرآیند فلوفرمینگ گرم با استفاده از دستگاه تراش بر آلومینیوم آلیاژی AA6061-O مورد بررسی تجربی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا تجهیزات و قالب های مورد نیاز و نمونه های آزمایشگاهی طراحی و ساخته شدند. سپس اثر پارامترهای مختلف فرآیندی مانند درصد کاهش ضخامت ورق، درجه حرارت و تعداد مراحل شکل دهی (تعداد پاس) بر تغییرات ضخامت، دقت ابعادی و همچنین خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم فلوفرم شده گرم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد انجام فلوفرمینگ باعث افزایش استحکام و کاهش شکل پذیری لوله در تمامی سطوح فرایندی نسبت به لوله ابتدایی فلوفرم نشده می گردد. اما با افزایش دمای شکل دهی از 20 به 300 درجه سانتی گراد، درصد شکل پذیری لوله افزایش و استحکام و ریزسختی آن کاهش می یابد. در حالیکه با افزایش درصد کاهش ضخامت از 20 % تا 60% در یک دمای ثابت شکل دهی، میزان استحکام و ریز سختی لوله فلوفرم شده افزایش و شکل پذیری آن کاهش می یابد.