عنوان اختراع: مكانیزم آزمون كشش دو محوری با استفاده از سیستم نیروی تك محوری

خلاصه اختراع

از آنجائیكه بسیاری از فرآیندهای شكل دهی فلزات بصورت چند محوری انجام می شوند، تنش و كرنش های چند محوری با استفاده از آزمون كشش تك محوری قابل تشخیص نیست. برای تشخیص رفتار ورق در حین فرآیندهای مختلف مانند شكل دهی فلزات كه ورق تحت بارگذاری در چند راستای مختلف قراردارد به معیارهای تسلیم برای تشخیص رفتار ماده نیاز است. از این معیارهای تسلیم در شبیه سازی های اجزای محدود برای تشخیص تسلیم ورق در حین فرآیند استفاده می شود. اكنون در اكثر نرم افزارهای اجزای محدود معیار فون میزز و در بعضی از نرم افزارها مانند آباكوس معیار تسلیم هیل نیز وجود دارد كه تاثیر ناهمسانگردی ورق را نیز درنظر می گیرد. اما این معیارها بسیار قدیمی بوده و از دقت خوبی برای پیش بینی تسلیم ورقهای فلزی بخصوص ورق آلومینیم برخوردار نیستند. بر این اساس محققان زیادی مانند بارلات (Barlat) و بنبیك (Banabic) در سالهای اخیر معیارهایی با دقت بالاتر پیشنهاد دادند. هرچند این معیارها از دقت بالاتری برای تشخیص رفتار ورق فلزی در فرآیندهای پیچیده برخوردارند، اما تعداد پارامترها و ثوابت بیشتری از ورق باید تعیین شود و به این معیارها وارد شود. اكثر پارامترهای این معیارها با استفاده از آزمون كشش تك محوری تعیین می شوند. اما دو پارامتر كشش دو محوری و ناهمسانگردی دو محوری در این معیارها وجود دارد كه برای تعیین آنها نیاز به آزمون كشش دو محوری می باشد. اكنون برای استخراج این دو پارامتر دستگاه های پیچیده و گران قیمتی وجود دارند كه متشكل از دو الكتروموتور می باشند كه در یك صفحه افقی و در دو راستای عمود برهم قرار دارند و بوسیله دو فك ثابت دیگر كه روبروی آنها قرار دارند در یك نمونه صلیبی شكل كشش ایجاد می كنند. هدف تحقیق حاضر، طراحی و ساخت مكانیزمی است كه با هزینه بسیار كمتر و با نصب بر روی دستگاه كشش معمولی می توان آزمون كشش دو محوری را براحتی انجام داد. این مكانیزم متشكل از دو لوزی در دو صفحه عمود برهم است كه اضلاع لوزی ها در محل تقاطعشان بهم پین شده اند و آزادانه می توانند حول محور پین دوران كنند. چهار فك برای نگهداری نمونه صلیبی شكل در صفحه افقی راستای دو قطر افقی لوزی ها نصب می شوند. این فكها از یكطرف به نمونه و از طرف دیگر با میله ایی بصورت افقی به رئوس لوزی لولا شده اند. دو لوزی در محل تقاطع از بالا و پائین به دو صفحه فلزی افقی پین می شوند كه این صفحات با دو میله به فكهای دستگاه كشش متصل می شوند. با حركت فك بالایی دستگاه كشش بسمت پائین، دو لوزی جمع شده و این امر سبب افزایش طول اقطار افقی لوزی ها می شود. بنابراین فكها از هم دورتر می شوند و این امر سبب ایجاد كشش یكسان در نمونه صلیبی در دو راستای عمود برهم در صفحه افقی می شود.