مدلسازی عددی تنش پسماند جوشکاری اتصال T شکل

یکی از مهم ترین مسائل در جوشکاری، تحلیل و پیش بینی تنش های پسماند ناشی از این فرآیند و تاثیرات آن بر روی رفتار و خواص مکانیکی سازه جوش شده است.مهم ترین عوامل ایجاد تنش ها و کرنش های پسماند در قطعات جوشکاری شده، گرم شدن فلز پایه تا دمای ذوب و سرد شدن سریع آن در طی سیکل حرارتی میباشد.تنش های پسماند اطراف جوش، یکپارچگی سازه را از بین برده و در نزدیکی ناحیه جوش باعث ترد شدن قطعه کار و کاهش طول عمر سازه در طول سرویس دهی میشود. بنابراین تخمین بزرگی و چگونگی توزیع تنش های پسماند جوشکاری امری ضروری تلقیمی گردد.در تحقیق حاضر، به بررسی نحوه توزیع میدان دمایی و تنش های پسماند ناشی از فرآیند جوشکاری در مدل اتصال T شکل پرداخته شده است. برای این منظور به کمک نرم افزار ANSYS مدل جوش اتصال T شکل شبیهسازی شده است. برای شبیهسازی مدل فوق از خواص ترمومکانیکی مواد بهدلیل بازه دمایی وسیع فرآیند جوشکاری استفاده شده است. همچنین برای برای شبیه سازی اضافه شدن فلز پرکننده شیار جوش، از تکنیک تولد و مرگ المان که از قابلیتهای نرم افزار ANSYS می باشد، استفاده شده است. نتایج مطالعات نشان میدهد که روش المان محدود یک روش بسیار کارآمد در شبیه سازی ترمومکانیکی فرآیند جوشکاری است و به کمک آن میتوان حرکت مرز ماده در اضافه شدن فلز جوش به فلز پایه را شبیه سازی نمود. همچنین تنشهای پسماند طولی در راستای جوش در منطقه جوش و مناطق نزدیک به آن، کششی بوده و مقدار آنها در حدود تنش تسلیم فلز پایه می باشد. از طرفی دیگر، تنش های پسماند عرضی در ابتدا و انتهای جوش فشاری و در وسط طول اتصال به صورت کششی و یکنواخت میشوند.

Keywords:

عملیات جوشکاری , اتصال T شکل , توزیع دمایی , تنش پسماند , روش المان محدود