بحثت دراسة في كلية الهندسة/المسيب قدمها المدرس المساعد احمد وليد التدريسي في قسم هندسة الطاقة الموديل الرياضي والمحاكاة العددية لعملية بثق المقاطع الدائرية، المربعة والمعينية من الخامات الدائرية خلال قوالب انسيابية (Mathematical Analyses and Numerical Simulations for Forward Extrusion of Circular, Square, and Rhomboidal Sections From Round Billets Through Streamlined Dies) نشرت في مجلة (Manufacturing Science and Engineering) ذات تصنيف Q1 حسب التصنيف العالمي للمجلات الهندسية، الصادرة عن دار النشر الأمريكية (ASME (American Society Of Mechanical Engineering.

تناولت الدراسة تحليل عملية البثق بصورة ثلاثية الأبعاد باستخدام نظرية الحدود العليا upper bound method المبنية على أساس اشتقاق حقلي السرعة والتشوه المستمرين داخل منطقة التشوه لإنتاج المقاطع المختلفة باستخدام قوالب انسيابية streamlined dies.

وتضمنت الدراسة إيجاد طريقة جديدة لتمثيل سطح القالب تكون ذات مرونة عالية بحيث يمكن استخدامها لبثق مساحة أي مقطع باستخدام خامات ذات أشكال متعددة، وتم اختبار الموديل الرياضي لإنتاج الأشكال الدائرية، المربعة والمعينية، كما تم اختبار أشكال متعددة لدالة انسياب المعدن داخل القالب stream function، حيث تم اختبار الدوال المتعددة الحدود من الدرجة الثالثة والخامسة لإيجاد الشكل الأمثل للقالب، كما تمت محاكاة عملية البثق باستخدام طريقة العناصر المحددة finite element method باستخدام برنامج ANSYS وذلك لأهمية إيجاد توزيع الاجهادات والتشويهات اللدنة الحاصلة في المنتج وكذلك الاجهادات والتشوهات المرنة الحاصلة في القالب والحاوية على نوعية المنتج، وتم الأخذ بعين الاعتبار ظاهرة الاصلاد الانفعالي الحاصل أثناء عملية البثق، وإيجاد ضغط البثق وتأثره بظروف الاحتكاك، نسبة البثق, تعقيد الشكل المنتج، وكذلك الطول والشكل الأمثل للقالب، وتم إجراء مقارنة للنتائج مع تلك التي تم الحصول عليها بواسطة باحثين آخرين وتبين أنها متوافقة بشكل كبير مع وجود تحسن ملحوظ بقيمة ضغط البثق المطلوب.

علي حسن كريم