بررسی تغیر فرم حاصل از جوشکاری در ورقهای نازک

امروزه از جوشکاری به عنوان یکی از فرایند های اتصال دایمی در بسیاری از صنایع بدلیل دارا بودن راندمان بالا به طور گسترده ای جهت مونتاژ قطعات مختلف استفاده می شود.از طرفی جوشکاری باعث ایجاد تنشهای حرارتی بدلیل گرم و سرد شدن سریع در قطعه شده و منجر به بروز تنشهای پسماند و در نهایت اعوجاج در سازه های جوشی می شود و این امر تأثیر مستقیمی بر روی استحکام کمانشی سازه های جوشکاری شده دارد.کمانش حاصل از جوشکاری از جمله تغییر فرم های بزرگی است که بدلیل زیاد بودن مقدار کمانش و ناگهانی بودن وقوع آن از مشکلات برجسته و عمده جوشکاری می باشد.اعوجاج جوشکاری تنها در فرآیند مونتاژ مسئله ساز نیست، بلکه در کیفیت نهایی و افزایش هزینه ساخت تولیدات نیز تأثیر گذار است. بنابراین پیش بینی و کاهش اعوجاج حاصل از جوشکاری امری مهم و ضروری می باشد.در این تحقیق با استفاده از مدلسازی سه بعدی شرایط ترمو-الاستو-پلاستیک المان محدود (fem) با اعمال خصوصیات مکانیکی و حرارتی ماده، متغیر با دما به بررسی توزیع حرارتی و تغییر فرم کمانش محلی و کلی بر روی ورقهای نازک در اتصال تی (t) شکل و لب به لب (butt joint ) پرداخته شده است. همچنین از تکنیک تولد و مرگ المان وابسته به زمان جهت مدل کردن حرکت حوضچه مذاب استفاده شده است. با توجه به اینکه جوشکاری یک فرآیند ترمو مکانیکال می باشد با استفاده از روش کوپله، نتایج حاصل از آنالیز حرارتی گذرای غیر خطی در آنالیز سازه ای دخیل داده و به بررسی کمانش پرداخته شده است.کمانش محلی حین جوشکاری با بررسی نمودارهای تنش و تغییر فرم برحسب زمان تشخیص داده می شود، همچنین با استفاده از روش مقادیر ویژه به بررسی کمانش کلی قطعه بعد از سرد شدن پرداخته شده است. در نهایت با مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی عددی و آزمایشات عملی به تأیید نتایج شبیه سازی پرداخته شده است.