بررسی عددی شکل گیری انعکاس ماخ در شکل دهی انفجاری آزاد پوسته های استوانه ای بسته

در این پژوهش ایجاد انعکاس ماخ و تاثیر آن در شکل دهی انفجاری آزاد پوسته های استوانه ای بسته با استفاده از شبیه سازی عددی بررسی شده است. این پوسته ها از آلومینیوم 5T-6063 اکسترود شده ساخته شده و نسبت قطر به طول آن ها 1.5 می باشد. دو انتهای پوسته ها نیز با اتصال ورق های صلب بسته شده است. شبیه سازی عددی شکل گیری انعکاس ماخ و پاسخ پلاستیک پوسته با استفاده از هیدروکد اتوداین و با گسسته سازی لاگرانژی-اویلری کوپل شده انجام شد. شکل گیری انعکاس ماخ بر روی ورق های انتهایی مشاهده و مشخص شد که فشار ایجاد شده در ناحیه ای که ماخ استم به آن برخورد کرده است، بسیار بیشتر از دیگر نواحی است. این موضوع موجب ایجاد پارگی موضعی در محل اتصال پوسته به ورق ها، پیش از انجام فرایند شکل دهی می گردد. مقایسه بیشینه تغییرشکل به دست آمده از این تحقیق با نتایج آزمایش های انجام شده در آزمایشگاه مکانیک انفجار دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی نشان داد که همگرایی میان نتایج تجربی و عددی بیش از 93% است. همچنین با توجه به پیچیدگی های مربوط به انعکاس و تداخل امواج انفجار، شبیه سازی به روش لاگرانژی-اویلری کوپل شده روش مناسبی برای بررسی مسائل انفجار داخلی است. علاوه بر آن حالات واماندگی نیز با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس شبیه سازی و توافق خوبی با آزمایش ها مشاهده شد.