شبیه سازیهای المان محدود و تجربی میدانهای دما و تنشهای پسماند در یک اتصال لوله به فلنج

در این مقاله، توزیع گذرای میدان های دمایی و تنش های پسماند ناشی از جوشکاری در جوش چند پاسه اتصال لوله به فلنج از جنس فولاد زنگ نزن ۳۰۴ AISI به روش المان های محدود و همچنین از طریق اندازه گیری های تجربی به دست آمده اند. برای این منظور، مدل المان محدود دو بعدی با استفاده ازنرم افزار ABAQUS ایجاد شده و توزیع گذرای میدان های دما و تنش های پسماند ناشی از جوشکاری محاسبه شده است. سپس، با استفاده از اندازه گیری های تجربی، توزیع دما در طی فرآیند جوشکاری به دست آمده، صحت پارامترهای شبیه سازی مانند راندمان جوشکاری و ضریب انتقال حرارت کلی مورد ارزیابی قرار گرفته و تابع مثلثی شار حرارتی ناشی از قوس جوشکاری تخمین زده شده است. توزیع تنش های پسماند نیز با استفاده از روش سوراخکاری و کرنش سنج به دست آمده و صحت مدل المان محدود دو بعدی متقارن محوری در تخمین تنش های پسماند مورد ارزیابی قرار گرفته است. مقایسه نتایج به دست آمده از روش المان محدود با نتایج اندازه گیری های تجربی برای دما و تنش های پسماند قابلیت مدل متقارن محوری را در تخمین تنش های پسماند نشان می دهد.