مدلسازی عددی و تحلیل تنشهای پسماند ناشی از جووشکاری در مخازن تحت فشار

فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی منجر به ایجاد تغییرات پیچیده فیزیکی و متالورژیکی در قطعه کار می شود. در این فرآیند همچنین عوامل غیرخطی کننده ماده نظیر پارامترهای وابسته به دمای جوش باعث پیچیده تر شدن بیشتر مساله می شود. به همین جهت ارائه یک مدل ریاضی دقیق حرارتی و تنشی در این شرایط بسیار مشکل است.باتوجه به کاربرد وسیع مخازن تحت فشار و لوله ها در صنعت و استفاده فراوان از روشهای مختلف جوشکاری لزوم بسط دادن تحلیل تنشهای پسماند ناشی از جوشکاری به این کاربرد مهم صنعتی بسیار اهمیت می دهد. در این تحقیق یک تحلیل حرارتی- مکانیکی گذرای سه بعدی برای جوشکاری قوسی با گاز محافظ به روش اجزاء محدود برای دو هندسه یکی جوشکاری تیگ و دیگری جوشکاری میگ در حالت یک پاس انجام شده است. تحلیل حرارتی - مکانیکی به دو بخش تقسیم می شود. در بخش اول یک تحلیل انتقال حرارت گذرای سه بعدی انجام شده و تاریخچه حرارتی جوش محاسبه می گردد. در بخش دوم با استفاده از نتایج دمایی بدست آمده از بخش نخست،یک تحلیل ترمو- الاستو - پلاستیک گذرای سه بعدی برای محاسبه تغییرشکلهای جوشی و تنشهای پسماند جوشی انجام می گردد. سپس جهت صحت نتایج با داده های تجربی موجود مقایسه خواهد شد،پس از آنکه از صحت مدل المان محدود اطمینان حاصل گردید،تنش های پسماند جوشی از این مدل استخراج و به عنوان نتایج صحیح ذخیره می گردد. از نتایج این تحقیق می توان به تطابق بسیار خوب نتایج با داده های تجربی اشاره نمود،بنابراین می توان گفت روش اجزاء محدود قادر به پیش بینی نتایج تنش پسماند جوشکاری می باشد.