بهینه‌یابی عوامل موثر بر متمرکزکننده‌های فراصوت در فرایند اکستروژن برشی ساده با استفاده از طراحی آزمایش به روش تاگوچی

Abstract

در تحقیق حاضر به بررسی عوامل موثر بر متمرکزکننده‌های فراصوت در روش اکستروژن برشی ساده به کمک ارتعاشات فراصوت و انتخاب بهترین عملکرد پرداخته شده است. در ابتدا، عوامل اصلی ورودی (نوع، جنس و ابعاد متمرکزکننده) برای طراحی آزمایش مشخص شدند. سپس طراحی آزمایش به روش تاگوچی برای عوامل ورودی با استفاده از نرم‌افزار مینی‌تب صورت گرفت. خروجی نیروی شکل‌دهی برای هر سطح با استفاده از شبیه‌سازی اجزای محدود در نرم‌افزار آباکوس صریح به‌دست آمد. بهینه‌یابی مقادیر ورودی با توجه به معیار "هرچه کمتر، بهتر" در نسبت سیگنال به نویز بررسی شد. بهترین سطح متغیرهای ورودی متمرکزکننده‌ برای رسیدن به مقدار کمینه نیروی شکل‌دهی در فرایند اکستروژن برشی ساده انتخاب گردید. پس از اتمام مراحل طراحی آزمایش و شبیه‌سازی اجزای محدود، متمرکزکننده ارتعاش به‌منظور انجام فرایند تجربی با توجه به مقادیر ورودی بهینه ساخته شد و به قالب اکستروژن برشی ساده متصل گردید. با اعمال ارتعاشات فراصوت، کاهش 11 درصدی نیروی شکل‌دهی نسبت به فرایند بدون ارتعاشات فراصوت گزارش گردید. مقایسه مقادیر تجربی و شبیه‌سازی در روش اکستروژن برشی ساده با اعمال ارتعاشات فراصوت، مقدار خطای 9% را نشان داد که صحت شبیه‌سازی عددی را تایید می‌کرد.