در سال های اخیر، تقاضا برای كاهش وزن وهمچنین استفاده از ورق های فلزی با مقاومت بالا نظیر آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم وآهن ، بدلایل زیست محیطی واقتصادی،به طورمداوم درحال افزایش است. این تقاضا در صنایع خودروسازی وهوافضا به طور مشهودی دیده می شود. کارخانجات خودروسازی سعی درساخت خودروهایی با کاهش مصرف سوخت وآلودگی دارند که گاهی اوقات از طرف قانون لازم الاجرا است. درکنارصرفه جویی هایی که دراثر مصرف سوخت کمترحاصل می شود، فاکتور دیگری برای وسایل سبک تر درنظرگرفته می شود وآن کاهش صدمات به محیط زیست است. متعادل نمودن محیط زیست روز به روز درحال سخت تر شدن است واین به دلیل استفاده ازتکنولوژی های نو بدون درنظر گرفتن هزینه های زیست محیطی آن ها بوده است.
امکان داشتن یک توزیع متنوع چه درجنس مواد وچه درخواص هندسی در یک قطعه می تواند توزیع بهینه مواد را در آن قطعه فراهم آورده وباعث کاهش چشمگیروزن وهزینه شود. برای مثال، یک ورق باشرایط بارگذاری غیر یکنواخت می تواند ازدوقسمت که هرکدام ضخامت یاجنس متفاوت دارند ساخته شود به گونه ای که قسمت ضخیم تر(قوی تر) درناحیه با بارگذاری بیشتروقسمت نازک تر(ضعیف تر) درناحیه با بارگذاری کمتر جا داده شوند. [1]TWBs به عنوان گونه ای از[2]TMBs درحدود دو دهه است که در صنعت خودروسازی کاربرد دارد اما این تکنولوژی درصنعت هوافضا به ندرت استفاده شده است. لذا، صنعت هوافضا نیز می تواند به مانند صنعت

 خودروسازی ازمزایای این تکنولوژی استفاده کند. ازمواردكاربرد TWB درصنعت خودرو می توان به موارد زیر اشاره كرد: سرشاسی ها، پنل های اطراف بدنه، ضربه گیرجلووعقب، مسلح كننده های درون درب ها، ستون اول ودوم، ریل های زیر موتور، كف خودرو ، محفظه چرخ ها و… .از موارد كاربردTWB درصنعت هوایی میتوان به ساخت پوسته هواپیما، دریچه بازدید خلبان و… اشاره كرد.ایده اصلی مفهوم TWB از آنجا پیدا شد که ورق های[3] مورد استفاده درتولید قطعات مختلف چه با کاربرد هوایی وچه زمینی، ممکن است دارای ضخامت ها، جنس ها وصافی سطح های مختلف باشند. بنابراین TWB یک راه اتصال این ورق های ناهمگون می باشد. یكTWB  معمولی ازتعدادی ورق كه ممكن است از نظرخواص مكانیكی، ضخامت وپوشش سطح مختلف باشند، تشكیل شده است وقبل ازشكل دهی به یكدیگرجوش داده می شوند. هنگامی كه یكTWB  ایجاد می شود، طراح قادراست كه ورق های بااستحكام مختلف رادرجاهایی به كارببرد كه خواص موردنیاز، مد نظرمی باشند. این روند درجوشكاری وشكل دهی قطعات ورقی ، به مااجازه انعطاف پذیری زیادی درطراحی محصول، استحكام سازه وبهبود رفتار ضربه ای آن محصول خواهد داد.علاوه برآن صرفه جویی قابل ملاحظه ای در وزن نهایی (بدلیل كاهش مسلح كننده هاوكاهش هم پوشانی هادرهنگام جوش نقطه ای مونتاژ)، قیمت تمام شده، ابزارآلات ودستگاه های موردنیاز، مونتاژ وانبارداری، هزینه های ساخت (بدلیل كاهش قالب های كشش، كاهش جوش های نقطه ای درپایین دست وكاهش دورریز ورق ها)خواهدشد و درعین حال استحکام نسبت به ضربه سازه بدلیل افزایش استحکام[4] درهنگام جوش لیزر، سیمی و اصطكاكی حفظ خواهد شد ودركنار آن دقت ابعادی ومقاومت به خوردگی بالاتر خواهد رفت. کاهش وزن دراثراستفاده از TWB درصنعت خودروسازی به طورمعمول بین 11-6% تخمین زده می شود. توزیع بهینه ی مواد درسازه های هوایی حتی مهم ترازخودروسازی نیز است چرا که نه تنها باعث کاهش وزن خود قطعات می شود، بلکه باعث استفاده ازبال های کوچک تر،موتورکوچک ترو… نیز خواهد شد که درنهایت باعث کاهش چشمگیروزن کلی خواهد شد. علاوه بر آن، تکنولوژی TWB باعث حذف نیاز به ماشین کاری قطعات آلومینیومی وکاهش دور ریز مواد وانرژی مورد نیاز برای ماشین کاری خواهد شد. آلیاژ پرقدرت آلومینیوم[5] که درتولید سازه ها در صنعت هوافضا بسیار استفاده می شود، قابلیت جوش پذیری را نداشته وبه دمای بالای جوش بسیار حساس است. این دمای بالا بر روی رفتاردمایی رسوبات آلیاژآلومینیوم تاثیر گذاشته ومیکروساختارآن ها رابه هم می زند. نکته دیگر، سختی خود جوش دادن آلیاژهای نا همگون است که انعطاف پذیری TWB را محدود می کند.

بیشترورق های مورداستفاده درTWB، بدلیل اكستروژن[6] یا نورد[7] خاصیت غیرایزوتروپیك درصفحه ورق دارند به نحوی كه استحكام صفحه ای در راستای نورد وعمود برآن متفاوت است. این غیرایزوتروپی بعدا در شكل دهی بسیارتاثیر گذار خواهد بود به نحوی كه درشكل سطح تسلیم وتوزیع كرنش طی شكل دهی بسیار موثراست. به همین دلیل درنظر گرفتن غیرایزوتروپی فلزات پایه وخط جوش وناحیه تحت تاثیرحرارت[8] و همچنین جهت نورد نسبت به خط جوش و بارگذاری بسیار مهم است. علاوه برآن درساختTWBها، ممکن است دوورق مورداستفاده چه ازنظرجنس وچه ازنظرضخامت متفاوت بوده واین امر، هم پروسه جوشکاری وهم پروسه شکل دهی را به دلیل ایجاد تمرکزتنش بسیارسخت ترمی کند.
اهمیت شكل دهی فلزات به كمك فشار سیال در سال های اخیر به طورقابل ملاحظه ای درحال افزایش است واین بخاطر مزایای فراوان این روش در مقایسه با دیگر روش های معمول است. این مزایا عبارتند از : شكل دهی وشكل پذیری بهتر، بهبود صافی سطح ،بهبود استحكام سازه ای، توانایی شكل دهی مدل ها وهندسه های پیچیده، توزیع یكنواخت تركرنش،كاهش قطعات و وسایل برای انجام پروسه ودرنتیجه عملیات وخرج كمتر، عملیات ثانویه كمتر، دورریز كمتر، كاهش قیمت مخصوصا در اجسام غیر متقارن، كاهش برگشت فنری[9]. اما این روش معایبی نیز دارد كه عبارتند از: زمان سیكل طولانی برای هرقطعه، نیاز به دستگاه های گران قیمت ونبود دانش پایه ای زیاد برای طراحی پروسه وابزارآلات. لذا با توجه به مطالب گفته شده دربالا، استفاده از این روش درشکل دهی TWBها می تواند به عنوان یک پتانسیل درافزایش ارتفاع شکل دهی مورد ارزیابی قرارگیرد.
تست شکل پذیری درTWB ها، تحت تاثیرپارامترهای مختلفی ازجمله پدیده جریان ماده[10]، کنترل جریان ماده، توزیع تنش وکرنش،ضخامت نسبی دو ورق ورفتار برگشت فنری هرکدام ازورق ها می باشد. لذا تست کشش کروی[11] به عنوان یکی از تست های دوبعدی برروی TWBها دراین تحقیق استفاده خواهدشد وبه وسیله آن، مکان وزمان اولین زوال[12] بررسی خواهد شد. جهت برآوردحد نهایی شکل دهی درهرپروسه شکل دهی، نیاز به یک معیارزوال است که این معیاریا مستقیما از آزمایش بدست آمده ویا با استفاده ازمعادلات تحلیلی موجود، این حد نهایی پیش بینی می شود که درصورت استفاده ازهرکدام ازاین روش ها، میتوان با مقایسه بین معیاروآنچه درمدل سازی اتفاق می افتد، شروع وپیشروی اولین زوال موردپیش بینی قرارگیرد. بنابراین، دراین تحقیق ابتدا با استفاده از یک معیارآزمایشگاهی معروف به FLD ومدل سازی هندسی نمونه هایی ازTWB ها با قید همجنس بودن ورق های به کار رفته، زوال درTWB ها را بررسی خواهیم کرد. همانطور که اشاره شد، مدل سازی دقیق تر نواحی مختلف TWB به عنوان یک سازه واعمال خواص متالورژیکی ومکانیکی دقیق ترباعث بهبود پیش بینی ها خواهد شد. بنابراین دراین تحقیق جهت تصدیق روش المان محدود به کارگرفته، ابتدا TWB های همجنس را با سه نوع مختلف مدل سازی جوشکاری بررسی کرده وسپس با تغییرفرضیه تسلیم ازحالت ایزوتروپیک به حالت غیرایزوتروپیک برای ورق های پایه، تاثیرآن را برروی دقت پیش بینی در مدل سازی ها مورد ارزیابی قرارخواهیم داد. سپس با توجه به نکته اشاره درمورد TWB های غیرهمجنس که تغییرشکل آنها اندکی متفاوت ترازنمونه های همجنس است، نمونه های غیرهمجنس را ازبین دوفلزپایه متفاوت ازبین فلزات همجنس استفاده شده درگروه TWB های همجنس، رفتار تست کشش کروی را درTWB های غیرهمجنس مورد ارزیابی قرارخواهیم داد. درنهایت با توجه به پتانسیل هایی که درروش شکل دهی هیدروفرمینگ به آن اشاره شد، تاثیر این روش را برشکل دهی TWB های غیرهمجنس بررسی خواهیم کرد.
یکی ازپارامترهایی که درشکل پذیری TWB ها بسیار موثر می باشد، زاویه بین خط جوش وجهت نورد ورق های مورد استفاده درTWB است. آنچه مسلم است جهت نورد ورق دارای استحکام بیشتری درمقایسه با جهت عمود برنورد است. لذا می تواند به عنوان یک فاکتورمهم درهنگام انجام عملیات جوشکاری ورق ها درنظرگرفته شود. لذا دراین تحقیق با بررسی سه نوع مختلف جوشکاری طولی، عرضی ومورب، استحکام وچکش خواری نمونه های غیرهمجنس TWB های اشاره شده درقبل را ارزیابی خواهیم کرد.