تعیین عددی و آزمایشگاهی میدان دما و تغییر شکل در اتصال جوش گلویی

چکیده جوشکاری یک پروسه ساخت بسیار حساس است که در صنایع مختلف مثل کشتی سازی، خودرو سازی، قطارها و پل سازی به صورت گسترده ای به کار گرفته می شود. اعوجاج ناشی از جوشکاری اغلب مشکلاتی در زمینه انطباق ابعادی در حین مونتاژ و به دنبال آن افزایش هزینه ساخت را به وجود می آورد. بنابر این پیش بینی و کاستن این اعوجاج ها برای بهبود کیفیت سازه حیاتی است و اطلاعات مفیدی را برای مشخص کردن زمان سرویس و باز بینی محصولات ارائه می کند. در این پایان نامه به بررسی عددی میدان های دمایی، اعوجاج و توزیع تنش های پسماند در جوشکاری یک اتصال سپری پرداخته شده است. این جوشکاری در دو مرحله تک پاسه انجام گردیده و جنس فلز فولاد ساختمانی می باشد. این کار هم در آزمایشگاه و هم به صورت مدلسازی سه بعدی در نرم افزار آباکوس انجام شده است. برای اعمال شار حرارتی از زیر برنامه به زبان فرترن کمک گرفته شد تا این شار به صورت ترکیبی از حجمی و سطحی اعمال شود. برای آنالیز الاستو پلاستیک پروسه جوشکاری در نرم افزار از روش کوپل غیر مستقیم استفاده شده است. در ادامه چگونگی مدلسازی فرایند جوشکاری با استفاده از روش المان محدود، معرفی پارامترهای تاثیرگذار بر مدل سازی اتصالات جوشکاری شده بحث شده است. همچنین ابعاد حوضچه مذاب و منطقه متأثر از گرما با استفاده از متالوگرافی در آزمایشگاه بدست آمد و با مدل المان محدود مقایسه شد. میدان های دمایی و میزان اعوجاج مدل المان محدود با نتایج حاصل شده از مقادیر اعوجاج و نمودارهای توزیع دما بر حسب زمان، در آزمایشگاه مقایسه شده است. در نهایت به بررسی هم زمان نقش قید ها در میزان اعوجاج و تنش پسماند در سازه آنالیز شده پرداخته شده است. کلمات کلیدی: جوشکاری، اعوجاج، تنش پسماند، روش المان محدود