Name: מנגנון בדיקה חדשנית Biaxial לקביעת גבול יצירת תחת תנאי חם החתמת (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-04T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 40 s
Description: למדו לקבוע גבולות יצירה של מתכות גיליון בתנאי חם החתמת באמצעות מערכת בדיקה דו-צירית חדשנית. השיטה מאפשרת ניסוי מדויק של תנאי יצירה מורכבים ומספקת תובנות חשובות להנדסת חומרים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה נתמך על ידי תוכנית המסגרת השביעית של האיחוד האירופי (FP7/2007-2013) תחת הסכם מענק מס' 604240, שכותרתו "מערכת תעשייתית המאפשרת שימוש בטכנולוגיית עיבוד חומרים מוגנת בפטנט ומוכחת במעבדה ליצירת מבנים קלים בעלות נמוכה לתעשיות תחבורה (LoCoLite)".

1. הכנת דוגמאות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכונת כלב-עצם שטוח דגימות צלב מן סגסוגת אלומיניום חומר מסחרי 6082 (AA6082) באמצעות מכשיר חיתוך בליזר ושלט מספרי מחשב (CNC) מכונת טחינה (לבדיקות formability בנתיבי זן שונים כולל זן uniaxial, מטוס, והתאמצות biaxial-שוה מדינות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את העובי של כל דגימה צלב ואת כל דגימת כלב-עצם עם קליפר ורניה שלוש פעמים באזור המד המרכזי ולחשב את הערכים הממוצעים. ודא כי העובי של סעיף המד בתוך דגימת צלב הוא 0.7 ± 0.05 מ&quot;מ וכי העובי של דגימת uniaxial הוא 1.5 ± 0.1 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתרסיס צבע המשטח העליון כולו של טיפוס צלב באמצעות תרסיס צבע להבה עמידה, שחור (מותאם לעמוד בטמפרטורות של עד 1093 מעלות צלזיוס). חכה עד מתייבש הצבע ולאחר מכן לרסס נקודות צבע להבה עמידה, לבן ממרחק היד כדי ליצור סטוכסטייםריסוס דפוס להיות מוכר על ידי מערכת DIC (ראה דוגמא באיור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> וולד זוג צמדים במרכז המשטח האחורי (מול אל פני השטח הצבוע) של הדגימה. חבר את הקצה השני של תרמי למערכת בקרת טמפרטורה משוב של מכונת הבדיקה uniaxial כדי לפקח ולשלוט על ההיסטוריה של שינויי טמפרטורה. </li></ol> 2. אסיפה של מנגנון בדיקת Biaxial <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב את כל החלקים של מנגנון בדיקת biaxial, כולל צלחת בסיס, פיר מרכזי, קלט וצלחות rotatable פלט, עגלות, מלחציים, מסילות מדריך, ומוטות חיבור קשיחות (המנגנון התאסף מוצג באיור 2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות מוט חיבור, כמה הצלחת rotatable קלט ישירות הלסת הזחיחה של התנגדות חימום מכונת בדיקה המתיחה uniaxial, אשר מספקת כוח המתיחה uniaxial. זוג צלחת rotatable קלט אל פיר הכונן המרכזיהזוג הזה פיר כונן המרכזי צלחת rotatable הפלט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא כי הסיבוב של צלחת rotatable קלט סביב ציר הסיבוב מסובב פיר הכונן, ובכך מסתובב צלחת rotatable פלט שאליו הוא מצמיד סביב ציר הסיבוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקצה אחד, זוג אחד מוטות חיבור הנוקשות אחת מנקודות חיבור על צלחת rotatable הפלט. זוג הקצה השני אחד הקרונות. הערה: זה יגרום כרכרות עם מחזיקי דגימה להחליק קדימה ואחורה לאורך מסילות מדריך עם חיכוך נמוך, אשר יכול להפעיל כוח biaxial כדי דגימת הצלב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות ברגי בורג, מהדק כל זרוע של דגימת הצלב כדי כרכרה עם בעל דגימה וצלחת עליונה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת אוחז בתא של המכונה מבחן מתיחה uniaxial, כפי שמוצג באיור 3 (א). צרף ארבעה כבלי ריתוך לכל זוג ידיות אחיזה, אשר עשויים נירוסטה ונחושת, respectively, ובכך לחבר את כבלי ריתוך אספקת החשמל. הערה: אזור מנצח של כבלי ריתוך הוא 50 מ&quot;מ 2 ואת הדירוג הנוכחי 345 א <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את אוחז מהדק של מנגנון בדיקה biaxial לשתי הלסתות של המכונה מבחן מתיחה uniaxial ולהדק אותם בפנים (איור 3 (א)). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת מנגנון בדיקת biaxial בתא של המכונה מבחן מתיחת uniaxial, כפי שמוצג באיור 3 (ב). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בשתי מסגרות להבריג ברגים בחלק העליון ואת הצדדים התחתונים של צלחת הבסיס לתקן את המנגנון בתא של המכונה מבחן מתיחת uniaxial. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את הדגימה לתוך מחזיק הדגימה על גבי מנגנון בדיקת biaxial. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר אחד הטרמינל של כבלי ריתוך לכל אזור הידוק של הדגימה. </li></ol></li></ol> Setup 3. של מערכת חימום מרווה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחוזקה שיתוףnnect בכל אזור הידוק של הדגימה לצלחת העליונה הנירוסטה, אשר משמשת האלקטרודה לחימום התנגדות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדק את כבלי ריתוך עם מסוף טבעת crimp אל הצלחת העליונה של כל אזור מתהדק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Connect מתרחבים חרירי עם צינורות למערכת להרוות זרימה גבוהה עם אספקת אוויר הנמצאים תחת פיקוח 8000 ק&quot;ג / מ 2 הלחץ לקירור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ארבעה חרירים לפוצץ באוויר מזרועות הדגימה לאזור המרכזי של הדגימה. הערה: החרירים אינם מכוונים על קטע המד לקירור כדי למנוע חסימת האזור המרכזי מעייני המצלמה. </li></ol> Setup 4. של מערכת DIC <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חברו את המצלמה במהירות גבוהה של המערכת DIC עם עדשת מיקרו למחשב. התאם את שיעורי המסגרת של המצלמה 25 fps, 50 fps, ו 500 fps מהתפריט של שיעורי מסגרת (עבור הבדיקות בשיעורי זן המתיחה של 0.01 / s, 0.1 / s ו- 1 / s, בהתאמה). הגדר את ההחלטות של כל מה שאניהמגים כדי 1280 × 1024 פיקסלים. הערה: שיעורי המסגרת תלויים במספר נקודות נתונים ייאספו; לפחות 200 נקודות נתונים ניתן לאסוף תוך שימוש בהגדרות הנ&quot;ל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש זרקורים נוספים עם כוח של 300 ואט לבדיקות בשיעורי זן גבוהים. כוון את הזרקורים ישירות לתא של המכונה מבחן מתיחה uniaxial. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את עדשת המצלמה, כך שהוא מקביל פני השטח העליונים של הדגימה בתא ולמקד את המצלמה על סעיף המד. </li></ol> 5. תוכנית ניסויית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את התנגדות חימום מכונת בדיקה המתיחה uniaxial ידי לחיצה על כפתור Run המשולש בתוכנה המלאה. הערה: חשמל עובר החומר AA6082 ומחמם אותו לטמפרטורה טיפול בחום פתרון של 535 ° C 14 בקצב חימום של 30 ° C / s. החומר ספוג ב 535 מעלות צלזיוס למשך 1 דקה, אשר מספק את מלוא הרזולוציה של משקעים. Air נושבת מהמערכת להרוות משמש להרוות את החומר בקצב קירור של 100 ° C / s 15 לאחד 3 בטמפרטורות גבוהות המיועדות בטווח של 370-510 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתח את הדגימה עם מנגנון בדיקת biaxial בקצב מאמץ מתמיד בטווח של 0.01-1 / s ולהקליט את היסטורית העיוות על ידי לחיצה על כפתור ההדק ידני המחובר למצלמה במהירות הגבוהה. הערה: עקירת הקלט ממכונת בדיקות uniaxial אל מנגנון בדיקת biaxial נשלטה על ידי התוכנה המובנית של מכונת בדיקת uniaxial. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע את הבדיקות בנתיבים שונים זן המורכב uniaxial, זן מטוס, ומדינות סינון biaxial 3 על ידי התאמת התצורה של מנגנון בדיקת biaxial. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתק שני מוטות חיבור בניגוד לבדיקות uniaxial. צמד שדוגמא-עצם כלב על מנגנון בדיקת biaxial ולחבר אותו כבלי ריתוך, כמו צעדים 3.1-3.4. חזור על השלבים 5.1-5.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן שתי עגלות מתנגדות צלחת הבסיס עם ברגי בורג להגביל את העיוות על הכיוון המתאים לבדיקה תחת מדינת זן מטוס. צמד שדוגמא צלב על מנגנון בדיקת biaxial ולחבר אותו כבלי ריתוך, כמו צעדים 3.1-3.4. חזור על שלבים 5.1-5.2. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 5.3.1-5.3.2 עבור כל תנאי מבחן שלוש פעמים, באמצעות כלב-עצם חדש דגימות צלב. </li></ol> 6. עיבוד נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייבא את כל התמונות שתועדו על ידי מצלמת המהירות הגבוהה לתוך תוכנת עיבוד הפוסט אחרי צעדים רגילים של ניתוח הנתונים לפי במדריך התוכנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש תקן ISO 3 כדי לקבוע את הגבולות להרכיב על ידי לחיצה על כפתור מצב FLC בתוכנה. הערה: שיטה זו כבר שולבה בתוכנה לעיבוד תמונת קורלציה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסמן כל תוצאה של גבולות ויוצרים בטמפרטורה שונהים, שיעורי זן, ומתח נתיבים בתוך תרשים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שרטט את עקומות גבול להרכיב בכלל תנאי הבדיקה כדי לקבל FLD של נתך בתנאים בהבלטה חמה. </li></ol>

<ol><li>Karbasian, H., Tekkaya, A. E. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092401361000213X">A review on hot stamping.</a> J. of Mater. Process. Tech. 210 (15), 2103-2118 (2010).</li>
<li>Miller, W. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092150939900653X">Recent development in aluminium alloys for the automotive industry.</a> Mater. Sci. and Eng. 280 (1), 37-49 (2000).</li>
<li>Shao, Z., Li, N., Lin, J., Dean, T. A. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11340-016-0183-9">Development of a New Biaxial Testing System for Generating Forming Limit Diagrams for Sheet Metals Under Hot Stamping Conditions.</a> Exp. Mech. 56 (9), 1-12 (2016).</li>
<li>Ayres, R. A., Wenner, M. L. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF02686404">Strain and strain-rate hardening effects in punch stretching of 5182-0 aluminum at elevated temperatures.</a> Metall. Trans. A. 10 (1), 41-46 (1979).</li>
<li>Shao, Z., et al. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0954405416645776">Experimental investigation of forming limit curves and deformation features in warm forming of an aluminium alloy.</a> P. I. Mech. Eng. B-J. Eng. , (2016).</li>
<li>Marciniak, Z., Kuczynski, K. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0020740367900665">Limit strains in the processes of stretch-forming sheet metal.</a> Int. J. Mech. Sci. 9 (9), 609-620 (1967).</li>
<li>Li, D., Ghosh, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013603008550">Biaxial warm forming behavior of aluminum sheet alloys.</a> J. of Mater. Process. Tech. 145 (3), 281-293 (2004).</li>
<li>Palumbo, G., Sorgente, D., Tricarico, L. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0890695508001223">The design of a formability test in warm conditions for an AZ31 magnesium alloy avoiding friction and strain rate effects.</a> Int. J. Mach. Tool. Manu. 48 (14), 1535-1545 (2008).</li>
<li>Raghavan, K. S. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF02670679">A simple technique to generate in-plane forming limit curves and selected applications.</a> Metall. Mater. Trans. A. 26 (8), 2075-2084 (1995).</li>
<li>Ragab, A. R., Baudelet, B. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0378380482900274">Forming limit curves: out-of-plane and in-plane stretching.</a> J. Mech. Work. Technol. 6 (4), 267-276 (1982).</li>
<li>Fan, X. -b, He, Z. -b, Zhou, W. -x, Yuan, S. -j <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013615301680">Formability and strengthening mechanism of solution treated Al-Mg-Si alloy sheet under hot stamping conditions.</a> J. of Mater. Process. Tech. 228, 179-185 (2016).</li>
<li>Zidane, I., Guines, D., Léotoing, L., Ragneau, E. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/21/5/055701/meta">Development of an in-plane biaxial test for forming limit curve (FLC) characterization of metallic sheets.</a> Meas. Sci. Technol. 21 (5), 055701(2010).</li>
<li>Hannon, A., Tiernan, P. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013607009533">A review of planar biaxial tensile test systems for sheet metal.</a> J. of Mater. Process. Tech. 198 (1-3), 1-13 (2008).</li>
<li>Garrett, R., Lin, J., Dean, T. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0749641904001664">An investigation of the effects of solution heat treatment on mechanical properties for AA 6xxx alloys: experimentation and modelling.</a> Int. J. Plasticity. 21 (8), 1640-1657 (2005).</li>
<li>Milkereit, B., Wanderka, N., Schick, C., Kessler, O. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509312005540">Continuous cooling precipitation diagrams of Al-Mg-Si alloys.</a> Mater. Sci. Eng. A. 550, 87-96 (2012).</li>
<li>Crammond, G., Boyd, S. W., Dulieu-Barton, J. M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816613001103">Speckle pattern quality assessment for digital image correlation.</a> Opt. Laser. Eng. 51 (12), 1368-1378 (2013).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

שיטות בדיקת formability קונבנציונליות המשמשות לקביעה להרכיב גבולות הן בדרך כלל ישימות רק בטמפרטורת חדר. הטכניקה המוצגת ניתן להשתמש כדי להעריך את formability של מתכות עבור יישומי הטבעת גיליון חמים על ידי החדרת מנגנון בדיקה biaxial חדשנית התנגדות חימום מכונת בדיקות uniaxial. זה לא יכול להתבצע באמצעות שיטות קונבנציונליות עבור יישומים בהבלטה חמים. ההתקנה של מערכות חימום וקירור מערכת DIC היא קריטית שליטה על האחידות של התפלגות טמפרטורת דגימה ובכך הקלטה בהיסטורית העיוות של מתיחת דגימות. ...

תעשיית הרכב עומדת בפני אתגר גלובלי ענק של הפחתת צריכת הדלק וצמצום זיהום סביבתי מפליטות כלי רכב. ירידה במשקל היא מועילה לשיפור הביצועים של מכוניות ישירות יכולים להפחית את צריכת האנרגיה 1. בשל formability הנמוכה של פח בטמפרטורת חדר, הטבעה חמה ותהליכים מרווים למות קר (המכונה חם ביול) 2 משמשים כדי לשפר את formability של סגסוגות ובכך להשיג רכיבים בצורת קומפלקס ביישומי רכב. תרשים גבול להרכיב (FLD) הוא כלי שימושי כדי להעריך את formability של נתך 3. Out-of-מטוס בדיקות, כגון בדיקת Nakazima 4, 5, ו-מטוס בדיקות, כגון מרצ&#39;יניאק מבחן 6, 7, 8,מחדש שיטות ניסיוניות קונבנציונליות כדי להשיג את הכת של פח בתנאים שונים 9, 10, 11. מכונת בדיקות biaxial-הידראולי סרוו שימש גם לחקור את formability של סגסוגות בטמפרטורת החדר 12, 13. עם זאת, אף אחת מהשיטות הנ&quot;ל חלים על בדיקות formability בתנאים בהבלטה חמה, מאז תהליך הקירור לפני הרכבת נדרשת יחד עם שליטה של ​​שיעורי חימום וקירור. טמפרטורת העיוות וקצב זן קשה להשיג במדויק. לכן, מערכת לבדיקת formability חדשנית מוצעת במחקר זה כדי לקבוע את הגבולות ויוצרים בניסוי של פח בתנאים בהבלטה חם.

<table><tbody><tr><td>סגסוגת אלומיניום&nbsp;</td><td>סמיתס מתכת</td><td>6082</td><td>דגימות עיבוד שבבי</td></tr><tr><td>חותך לייזר LVD</td><td>בע"מ</td><td>HELIUS 25/13</td><td>דגימות חיתוך לייזר</td></tr><tr><td>מכונת CNC</td><td>HAAS אוטומציה</td><td>TM-2CE</td><td>דגימות מכונה על ידי כרסום</td></tr><tr><td>קליפר ורניר</td><td>Mitutoyo</td><td>575-481</td><td>מדידת עובי</td></tr> התנגדות <tr><td>חימום מכונת בדיקה חד צירית</td><td>מערכת דינמית בע"מ</td><td>Gleeble 3800</td><td>סימולטור חומרים תרמו-מכניים</td></tr><tr><td>מערכת מרווה זרימה גבוהה</td><td>מערכת דינמית בע"מ</td><td>38510</td><td>לקירור אוויר</td></tr><tr><td>צמדים תרמיים</td><td>מערכת דינמית בע"</td>מ <td>חרירי</td><td></td>סוג K</tr><tr><td></td> זרבובית <td>אינדקסה</td><td></td><td>זרבובית מתרחבת 1/4 אינץ '</td></tr><tr><td>כבלי ריתוך LAPP</td><td>Group</td><td>H01N2-D</td><td></td></tr><tr><td>מצלמה מהירה</td><td>Photron</td><td>UX50</td><td>עבור DIC בדיקת</td></tr><tr><td>עדשת מצלמה</td><td>Nikon</td><td>Micro 200 מ"מ</td><td></td></tr><tr><td>מנורת</td><td>Liliput</td><td>150ce</td><td>300 W</td></tr><tr><td>מחשב נייד</td><td>HP</td><td>Campaq 2530p</td><td>להקלטת תמונות</td></tr><tr><td>מכשיר בדיקה דו-צירי</td><td>מיוצר באופן עצמאי</td><td></td><td>כל החלקים תוכננו ועובדו על ידי מחברים לבדיקה דו-צירית</td></tr><tr><td>פלדה&nbsp;</td><td>West Yorkshire Steel</td><td>H13</td><td>Mateials של מנגנון הבדיקה הדו-צירי</td></tr><tr><td>תוכנה לעיבוד מתאם תמונה</td><td>GOM</td><td>ARAMIS</td><td>מערכת מדידה ללא מגע ונתונים לאחר הדבקה</td></tr></tbody></table>

מנגנון בדיקה חדשנית biaxial לקביעת גבול יצירת תחת תנאי חם החתמת

A Novel Biaxial Testing Apparatus for the Determination of Forming Limit under Hot Stamping Conditions

ההטבעה החמה התהליך מרווה למות קר משמשת יותר ויותר להקים קומפלקס רכיבים מבניים בצורה של פח. גישות ניסיוניות קונבנציונליות, כגון מחוץ למטוס וב-מטוס בדיקות, אינן חלים על קביעת גבולות ויוצרים בחימום ותהליכי קירור מהירים מוצגים לפני הרכבת לבדיקות שנערכו בתנאים בהבלטה חמים. רומן-מטוס מערכת בדיקות biaxial תוכננה לשמש לקביעה להרכיב גבולות פח בנתיבי זן שונים, טמפרטורות, שיעורי זן לאחר חימום וקירור תהליכים בתוך התנגדות חימום מכונת בדיקות uniaxial. חלק הליבה של מערכת בדיקות biaxial הוא מנגנון biaxial, אשר מעביר כוח uniaxial שמספק מכונה בדיקות uniaxial לכוח biaxial. סוג אחד של דגימת צלב תוכנן ומאומת על מבחן formability של סגסוגת אלומיניום 6082 באמצעות מערכת בדיקות biaxial המוצעת. Im הדיגיטלימערכת הקורלציה גיל (DIC) עם מצלמה במהירות גבוהה שמשה במדידות זן של דגימה במהלך עיוות. מטרת הצעת מערכת בדיקות biaxial זו היא לאפשר את הגבולות ויוצרים מסגסוגת שייקבעו בטמפרטורות שונות שיעורי זן בתנאים בהבלטה חמים.

מאז הכת היא מאוד זן נתיב תלוי, הליניאריות של נתיב הזן עבור כל תנאי מבחן אומתה על ידי ניתוח תוצאות דסק&quot;ש; שבילי הזן הם יחסים לאורך עיוות עבור כל תנאי מבחן. המגוון של קטין ל-מרכזי יחס הזן הוא כ -0.37 (מצב uniaxial) כדי 0.26 (ליד תנאי biaxial). בעיבוד נתונים עבור תנאי AA6082 שונים, ויוצרי נתוני מגבלה עבור שבילי זן שונים נקבעו ומכאן, את הכת עבור AA6082 בתנאי בהבלטה חם התקבלה באמצעות עקומה הולמת. באיור 3, נתונים גבול להרכיב התקבלו ...

פרוטוקול זה מוצע מערכת בדיקות biaxial רומן בשימוש על התנגדות חימום מכונת בדיקה מתיחה uniaxial כדי לקבוע את הדיאגרמה הגבול להרכיב (FLD) של פח בתנאים בהבלטה חם.

מנגנון בדיקה חדשנית Biaxial לקביעת גבול יצירת תחת תנאי חם החתמת

The hot stamping and cold die quenching process is increasingly used to form complex shaped structural components of sheet metals. Conventional ...

המטרה הכללית של ניסוי זה היא לקבוע את גבולות העשירה של פח תחת תנאי הestamps חם באמצעות מערכת בדיקה בי-אקסיאלית (דו-צירית) חדשנית. היתרונות המרכזיים של טכניקה זו הם שהיא מאפשרת לקבוע באופן ניסיוני את גבולות העשירה של פחים ולהשיג תנאי עשירה רלוונטיים. באופן כללי, בדיקות יכולת עשירה קונבנציונליות אינן ישימות להStamped חם משתי סיבות.ראשית, תהליך הקירור מתרחש לפני העיוות, ושנית, בקרת פרמטרי העצוב קשה מאוד. היינו הראשונים בתחום שהגו את הרעיון להשתמש במערכת בדיקה דו-צירית חדשנית למדידת גבולות העצוב ותנאי עיצוב מורכבים. עבור בדיקת יכולת עיצוב, הגדירו נתיבי מאמץ שונים, כולל מאמץ מישורי חד-צירי ומצבי מאמץ שווי-דו-צירים.ייצרו דגימות שטוחות ודגימות בצורת "עצם כלב" (dog bone) בצורת צלב מחומר מסחרי מסוג סגסוגת אלומיניום 6082. השתמשו בחיתוך לייזר ובמכונה לכרסום מונחית מחשב. עבור כל דגימה, חשבו את הממוצע של שלוש מדידות עובי שבוצעו באמצעות קליבר (מדף) או מיקרומטר באזור המדידה המרכזי של כל דגימה.על הדגימה בצורת צלב למדוד 0.7 מילימטרים פלוס ומינוס חמישה מיקרון, והדגימה החד-ציר צריכה למדוד 1.5 מילימטרים פלוס ומינוס 10 מיקרון. כעת, רססו את כל פני השטח העליונים של דגימה בצורת צלב בשכבה אחת של צבע ספריי שחור עמיד באש. על הצבע לעמוד בטמפרטורות העולות על 1,000 מעלות צלזיוס.לאחר שהצבע מתייבש, השתמשו בצבע ספריי לבן עמיד באש כדי להוסיף נקודות לצורך זיהוי על ידי מערכת ה-DIC. רססו ממרחק של זרוע אחת כדי ליצור דפוס סטוכסטי. לאחר מכן, ריתכו זוג זוג תרמיים (thermal couples) למרכז פני השטח האחוריים שאינם צבועים.ראשית, הרכיבו את כל חלקי מכשיר הבדיקה הדו-צירי, כולל לוח בסיס, ציר מרכזי, לוחות סיבוב של כניסה ומוצא, מחוכים, תסמין, מסילות מנחות ומוטות חיבור קשיחים. לאחר מכן, חברו ארבעה כבלי ריתוך לכל זוג תסמיכי פלדת אל-חלד ונחושת. כך, חברו את כבלי הריתוך לאספקת הכוח החשמלית.כעת הדקו את התופסנים של מכשיר הבדיקה הביאקסיאלי (דו-צירי) בתוך מכונת הבדיקה למתיחה החד-צירית, ולנוחתו added security, חברו את המכשיר באמצעות ברגים לצד העליון ולצד התחתון של לוח הבסיס. כעת העמיסו את הדגימה על תומכי הדגימות של מכשיר הבדיקה וחברו את התרמוזוגים למערכת הבקרה של הטמפרטורה במכונת הבדיקה כדי לנטר ולשלוט בטמפרטורה. לאחר מכן, הגדירו את מערכת החימום וההקשחה.חברו כל הדק של כבלי הריתוך לכל אזור הידוק של הדגימה. לאחר מכן, הדקו כל אזור הידוק לפלטה העליונה המשמשת כאלקטרודה לחימום התנגדותי. לצורך קירור, חברו צינורות עם פיות רחבות למערכת צינון (quench) בעלת זרימה גבוהה.הגדירו את המערכת כך שתפיק לחץ אוויר של 8,000 קילוגרמים למטר רבוע. כעת, מקמו ארבעה נחירים להזרמת אוויר מזרועות הדגימה אל האזור המרכזי שלה. ודאו כי הנחירים ממוקמים כך שאינם חוסמים את שדה הראייה של המצלמה מהאזור המרכזי.כעת, חברו עדשת מיקרו למצלמה המהירה של מערכת ה-DIC והגדירו אותה לצפייה באזור המרכזי. לאחר מכן, חברו את המצלמה למחשב נייד. התאימו את קצב הפריימים לבדיקה בהתאם למתיחת המאמץ.תכננו לאסוף לפחות 200 פריימים של נתונים לכל בדיקה. הגדירו את רזולוציית הצילום ל-1,280 על 1,024. כעת, התמקדו באמצעות המצלמה במקטע המדידה כאשר העדשה מקבילה למשטח העליון של הדגימה.עבור בדיקות במאמץ גבוה, כוון זרקור נוסף של 300 watt ישירות אל תא הבדיקה. כדי להפעיל את מכונת בדיקת המתיחה החד-ציר בחימום התנגדותי, לחץ על כפתור ההפעלה המשולש בתוכנת הבקרה. לאחר מכן, הפעל את המצלמה באמצעות כפתור טריגר כדי שתתעד את היסטוריית הדפורמציה.כעת הדגימה עוברת טיפול תרמי ומתיחה בטמפרטורה קבועה ובקצב מאמץ שנבחרו. בצע את הבדיקות במסלולי מאמץ שונים המורכבים ממצבים של מאמץ חד-צירים, מאמץ מישורי ומאמץ דו-צירים, על ידי התאמת תצורת מכשיר הבדיקה הדו-צירית. עבור בדיקות חד-ציריות, נתק את שני מוטות החיבור הנגדיים והצמד למכשיר דגימה בצורת עצם כלב (dog bone).לאחר מכן, חברו את כבלי הריתוך וחזרו על שאר שלבי ההכנה. עבור בדיקות במצב של מאמץ מישורי (plain strain state), קבעו שתי מ带动יות (carriages) מנוגדות לפלטת הבסיס באמצעות ברגי הברגה. פעולה זו מגבילה את העיוות בכיוון התואם.לאחר מכן יש להמשיך לאיסוף נתונים. בדיקות יכולת עיצוב באמצעות מערכת החדשנית לבדיקת מתיחה דו-צירית פשוטה בוצעו בטמפרטורות העיוות ובקצבי המתיחה שנקבעו, לאחר תהליכי החימום והקירור. עקומת גבול עיצוב מזהה את הגבול בין עיוות אחיד לבין תחילתו של חוסר יציבות פלסטית או צווארבק diffuse, המובילים לכשל.ככל שקצב המתיחה עלה, עלה גבול היצירה של הסגסוגת. עלייה מונוטונית בגבול היצירה בין 370 ל-510 מעלות צלזיוס מעידה כי ניתן להשיג יכולת עיצוב גבוהה של הסגסוגת בטמפרטורה גבוהה יותר תחת תנאיה של החתמה חמה. שלוש עקומות גבול היצירה קרובות מאוד אחת לשנייה.לפיכך, הרגישות לתלות בטמפרטורה גבוהה יותר עבור נתיבי מאמץ דו-צירים של מתיחה-מתיחה מאשר עבור נתיבי מאמץ של מתיחה-דחיסה. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה לגבי אופן הגדרת הניסוי וביצוע בדיקת היכולת לעיצוב בטמפרטורות ובקצבי מאמץ שונים באמצעות המערכת המוצעת. בהתאם לנהל זה, ניתן לקבוע גם את גבולות העיצוב של פלטות מתכת מסגסוגת, כגון סגסוגת מגנזיום או פלדת בורון, בתנאי חליצה חמה.

a-novel-biaxial-testing-apparatus-for-determination-forming-limit

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

עיצבנו bioreactor טעינה מכאני רומן שניתן להחיל מאמץ מכאני uniaxial או biaxial לbiocomposite סחוס לפני ההשתלה לתוך פגם סחוס במפרק.

עיצוב של Bioreactor טוען מכונות Biaxial להנדסת רקמות

העמידות של פולימרים וחומרים מרוכבים פולימרים מחוזקים בסיבים בשירות היא היבט קריטי לעיצובים ולתחזוקה מבוססת מצב. אנו מציגים פלטפורמת בדיקות מעבדה חדשה בעלות נמוכה לחקירת ההשפעה של עומסים מכניים וסביבתיים במקביל, ועשויים לסייע בתכנון מבנים מרוכבים יעילים יותר אך בטוחים יותר.

בדיקת פלטפורמה לעמידות ללימודים של פולימרים ומחוזקים בסיבים פולימריים מרוכבים תחת גירויים במקביל Hygrothermo-מכאניים

מוצגות שיטות ניסיוניות לחקירת תהליכי קירור במצב מוצק ואפיון תכונות החומר האלסטוקלורי של סגסוגות זיכרון צורה (SMA). מתקן בדיקה שנבנה בהתאמה אישית תוכנן לבקרה וניטור מקיף של תהליכי קירור אלסטוקלוריים. יתר על כן, הוא מספק פלטפורמת אימות לגישות מידול בשילוב תרמו-מכני.

שיטות ניסיוניות לחקירות זיכרון צורה Elastocaloric בהתבסס תהליכי קירור ותיקוף דגם

המאמר הבא מציג טכניקת סימולציה חדשה של FE (KBC-FE), המפחיתה את העלות החישובית על ידי ביצוע סימולציות בסביבת מחשוב ענן, באמצעות יישום מודולים בודדים. יתר על כן, הוא מקים רשת שיתוף פעולה חלקה בין מדענים מובילים בעולם, המאפשרת שילוב של מודולי ידע מתקדמים בסימולציות FE.

בהתבסס ידע ענן FE סימולציה של תהליכים פורמינג פח

פרוטוקול הניסוי עבור רוטרי חם המאובזרת להרכיב של סגסוגות אלומיניום יצוק העסקת מנגנון בקנה מידה תעשייתי העידו מוצג. שיקולים ניסוייים כולל אפקטים תרמיים ומכאניים נדונים, וכן דמיות עם עיבוד בקנה מידה מלאה של גלגלי רכב.

נוהל ניסיוני עבור ספינינג חם של רכיבי אלומיניום יצוקים

דפורמציה רוק צריך ניתן לכמת בלחץ גבוה. תיאור של ההליך לביצוע ניסויים דפורמציה במנגנון גריגס מסוג מוצק-בינוני שעוצבו לאחרונה ניתנת כאן. פעולה זו מספקת בסיס טכנולוגי להוראת rheological בעתיד לחצים עד 5 ממוצע ציונים.

הניסוי דפורמציה בלחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה באמצעות המנגנון גריגס מסוג דור חדש

כאן אנו מציגים פרוטוקול לפתח מכונה טעינה uniaxial טהור. היבטים קריטיים עיצוב מועסקים כדי להבטיח תוצאות בדיקה לשחזור ומדויקים.

יישום של עיצוב היבטים בפיתוח מכונות העמסה Uniaxial

פרוטוקול זה כרוך אפיוני עלעלים שסתום atrioventricular עם כוח מבוקר, מבוקר הזחה, ובדיקות מכני biaxial מתח-הרפיה הליכים. תוצאות רכשה עם פרוטוקול זה יכול לשמש לפיתוח מודל מכוננת לדמות את התנהגות מכאנית של שסתומים מתפקדים תחת מסגרת סימולציה סופיים.

אפיוני מכני biaxial של מסתמי הלב Atrioventricular

פרוטוקול זה מתאר את האפיון המכני הדו-אקסיאלי, כימות קולגן מבוסס הדמיה של תחום תדרים מרחביים מקוטבים, ומיקרו-הבחנה של עלוני מסתמים טריקוספידיים. השיטה שסופקה מבהירה כיצד שכבות העלון תורמות להתנהגויות העלון ההוליסטיות.

מיקרו-דיסקציה של שכבה של עלוני שסתומים טריקוספידיים לאפיון מכני דו-אקסיאלי וכימות מיקרו-סטרוקטורלי

פרוטוקול מוצג למחקר רב אלקטרון מתכת / מערכות סוללה אוויר על ידי שימוש בטכנולוגיה קודמת שפותחה עבור תא האבץ / אוויר. בדיקות אלקטרוכימי מבוצעת לאחר מכן על סוללות מפוברקות כדי להעריך את הביצועים.

המצאה של VB<sub&gt; 2</sub&gt; / תאי אוויר לבדיקת אלקטרוכימי

למדו לקבוע גבולות יצירה של מתכות גיליון בתנאי חם החתמת באמצעות מערכת בדיקה דו-צירית חדשנית. השיטה מאפשרת ניסוי מדויק של תנאי יצירה מורכבים ומספקת תובנות חשובות להנדסת חומרים.

מנגנון בדיקה חדשנית Biaxial לקביעת גבול יצירת תחת תנאי חם החתמת

גלה סרטונים נוספים