طراحی بهینه شکل حدیده اکستروژن متقارن غیر خطی

هدف از این تحقیق طراحی بهینه شکل حدیده اکستروژن متقارن می‏باشد. در این پروسه، تابع هدف می‏تواند سرعت شارش، تنش، کرنش، انرژی، نیروی اعمالی و... باشد. در این تحقیق دو تابع هدف برای بهینه‏سازی در نظر گرفته شده است که عبارتند از انحراف معیار نرخ کرنش برای همگن‏سازی نرخ کرنش در فرآیند و نرخ انرژی مصرفی در فرآیند. ناحیه پلاستیک به روش المان محدود و با فرمول‏بندی شارش در دستگاه اویلری تحلیل می‏شود و شکل منحنی حدیده با استفاده از منحنی‏های بزییر تولید می‏رود که قادر است تمامی حالات شکل حدیده را برای نسبت کاهش اکستروژن و شعاع اولیه داده شده تولید کند. به منظور بدست آوردن شکل بهینه حدیده از روش بهینه سازی fps استفاده شده است. از ترکیب روش عددی المان محدود و روش بهینه سازی fps شکل بهینه حدیده برای چند مثال و برای پارامترهای مختلف بدست آمده است. نتایج بهینه‏سازی با نتایج حدیده غیربهینه مخروطی مقایسه شده است. نتایج نشان می‏دهد که در مورد کنترل نرخ کرنش، مقادیر کرنش نسبت به حالت مخروطی (غیر بهینه) کمتر شده و همچنین توزیع نرخ کرنش همگن‏تر شده است. در مورد نرخ مصرف انرژی نتایج نشان می‏دهد برای طول ثابت حدیده و یا طول متغیر با اصطکاک پایین، شکل حدیده به سمت خط جریانی شدن پیش می‏رود. در حالی که، در حدیده با طول متغیر و با اصطکاک بالا، اثر اصطکاک بیشتر بوده و حدیده به سمت طول کم پیش رفته است. در نهایت، نتایج این تحقیق با نتایج حل تحلیلی بدست آمده در مقالات مقایسه شده و همخوانی خوبی بین نتایج مشاهده گردیده است.