شبیه سازی اجزا محدود و مطالعه تجربی استحکام در نمونه آزمایشی 37 St با اتصال جوش لب رو هم

جوشکاری روشی مهم و فراگیر در زمینه اتصال قطعات درصنعت باهدف ایجاد اتصالی دائمی بوده و دارای کاربردهای فراوان و حتی در برخی موارد غیر قابل جایگزین است. بنابراین تحلیل اتصال جوش به منظور دست یابی به استحکام، جهت طراحی اتصالات جوش ضروری است. در مقاله حاضر، از آنالیز المان محدود الاستوپلاستیک حرارتی در تحلیل رفتار ترمومکانیکی جوشکاری قوس الکتریکی برای نمونه آزمایشی با اتصال جوش لب روی هم استفاده شده است و با استفاده از نرم افزارANSYS اتصال جوش دو مرحله ای شبیه سازی شده و با استفاده از دو تحلیل مستقل حرارتی و مکانیکی، استحکام جوش ارزیابی شده است، در تحلیل حرارتی برای شبیه سازی منبع گرمایی در هنگام جوشکاری از خاصیت مرگ و تولد المان استفاده شده است و به علت گرادیان دمایی بالا در ناحیه جوش، خواص ترمو فیزیکی و مکانیکی ماده به صورت متغیر با دما لحاظ گردیده است. علاوه بر این، بر روی نمونه آزمایشی منطبق با مدل انتخاب شده در شبیه سازی عددی، با استفاده از دستگاه سروهیدرولیک، آزمایش کشش جهت بررسی استحکام جوش انجام گرفته است. از مقایسه نتایج تحلیل عددی و مطالعه تجربی می توان به تشابه نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی جوش پی برد و این امر حاکی از دقت نسبی شبیه سازی فرآیند جوش می باشد، چرا که طبق نتایج حاصل از آزمایش حتی اگر نمونه در قسمت های دور از ناحیه جوش تحت شکست قرار گرفته باشد باز هم آن ناحیه و تمام سایر بخش های قطعه جوش داده شده تحت اثر گرادیان های حرارتی فرآیند جوش قرار گرفته اند و متناسب با اثرات ناشی از آن رفتار می کنند.

کلیدواژه ها:

جوشکاری ، اتصال لب روی هم ، تنش پسماند ، استحکام ، شبیه سازی جوش