تحلیل عددی تاثیر عوامل مختلف به منظور کاهش خطر burn-through در جوشکاری حین کار و بدست آوردن تنش پسماند در مدل بهینه

موضوع بررسی احتمال فوران در جو شکاری حین کار و روش های کاهش آن و همچنین تنش پسماند ناشی از جوشکاری به علت تاثیر قابل ملاحظه آن در رفتار مکانیکی (خزش، خستگی و خوردگی) محل اتصال از اهمیت ویژه ای در صنایع نفت و پتروشیمی برخوردار است. به خصوص با افزایش میزان کاربرد جوشکاری حین کار در صنایع، اخیرا به این مطلب توجه ویژه ای در ادبیات فن شده است. به دلیل پیچیدگی فرایند جوشکاری از نظر شرایط اولیه و مرزی و نیاز به بررسی حرارتی- مکانیکی، امکان حل تحلیلی جهت مدلسازی فرایند وجود ندارد. از طرفی به دلیل تنوع و پیچیدگی شرایط از قبیل هندسه قطعات و غیره بررسی تجربی این فرایند نیز بسیار پرهزینه می باشد که غالبا منجر به تخریب محل اتصال نیز می گردد. به همین دلیل بررسی عددی فرایند جوشکاری و محاسبه تنش های پسماند ناشی از آن امروزه یکی از زمینه های تحقیقاتی مهم در شاخه مهندسی مکانیک می باشد. موضوع اصلی این پایاننامه مدلسازی و تحلیل عددی فرایند اتصال جوش در یک سه راهی مشخص به کمک روش المان محدود می باشد. ویژه گی های خاص این پایاننامه را می توان به شرح ذیل خلاصه نمود. 1-در مدل مورد نظر در حین جوشکاری از داخل یکی از لوله ها سیال داغ یا سرد جریان داشته و این امر بر توزیع درجه حرارت و تنش در حین جوشکاری در محل جوش و در نهایت تنش های پسماند تاثیر خواهد گذاشت. 2-تاثیر دبی سیال عبوری، سرعت الکترود، ولتاژ و آمپراژ، پاس های جوشکاری در افزایش و کاهش خطر فوران بررسی خواهد شد. 3-سرعت حرکت الکترود با استفاده از روش تولد و مرگ المان ها مدلسازی خواهد شد. 4-تاثیر ولتاژ و آمپراژ جوشکاری به کمک روابط موجود مثلا مدل rosenthal در مقدار حرارت داده شده به محل جوش مورد بررسی قرار خواهد گرفت. لازم به ذکر است در انجام این پایاننامه از نرم افزار ansys استفاده شده و هدف اصلی محاسبه تنش های باقیمانده، تاثیر عوامل ذکر شده بر آن و مقایسه نتایج حاصل با داده های موجود در ادبیات فن می باشد.