شبیه سازی فرایند درزجوش مقاومتی در ورق های فولادی و تحلیل شکست آن

پیشرفت تکنولوژی روشهای اتصال متعددی مثل انواع روش های جوشکاری، دوختن ورق، لحیم کاری و.. . پیش پای صاحبان صنایع بزرگ قرار داده است. هریک از این روش ها فراخور شرایط دارای مزایا و معایب و کاربردهای خاص خود می باشند. در مجتمع فولاد مبارکه به منظور تولید پیوسته ورق، از جوشکاری مقاومتی جهت اتصال کلاف های ورق استفاده می شود. هرچند جوشکاری یکی از روش های آسان به منظور اتصال دو ورق می باشد ولی معایبی نیز به همراه دارد. ترک های گرم و سرد که حین فرایند جوشکاری ایجاد می گردد ورق را مستعد پارگی می نماید علاوه بر آن تنش های پسماند ناشی از جوشکاری مقاومتی روی ورق از طرفی تحمل بار ورق ها را کاهش می دهد و از طرفی دیگر به رشد ترک های ایجاد شده حین جوشکاری مقاومتی سرعت می بخشد. در این پروژه به منظور بررسی تاثیر جوشکاری مقاومتی در شکست ورق به دنبال شبیه سازی فرایند درزجوش مقاومتی در یکی از نرم افزارهای تحلیلی می باشیم این فرایند یک فرایند الکتریکی-حرارتی-مکانیکی- متالورژیکی است که بررسی عوامل موثر در آن با تکیه بر آزمایش میسر نمی باشد. جوشکاری مقاومتی اغلب به صورت نقطه ای انجام می‎ گیرد و به همین دلیل اغلب کارهای محققان روی جوش نقطه ای تمرکز داشته است و شبیه سازی درزجوش مقاومتی انجام نشده است. لذا به منظور مدلسازی صحیح این فرایند، باید به طور کامل جوشکاری مقاومتی مورد بررسی قرار گیرد. از جمله جوانب آن مسئله رفتار سطوح در تماس است که باید به منظور مدلسازی صحیح مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان به طور صحیح فرایند را شبیه سازی کرد. با توجه به اینکه نرم افزارهای تحلیلی فاقد المانی با درجات آزادی دما، جابجایی و پتانسیل الکتریکی هستند به منظور شبیه سازی برنامه ای به زبان پایتون در نرم افزار abaqus نوشته شده است. این برنامه در بازه های زمانی 0007/0 ثانیه تحلیلهای ترمومکانیکی و الکتروترمال را انجام می دهد. چون کار مشابهی در زمینه شبیه سازی درزجوش مقاومتی انجام نشده است اعتبارسنجی برنامه مذکور به کمک شبیه سازی نقطه جوش مقاومتی و مقایسه نتایج آن با نتایج سایر محققین انجام گرفته است نهایتا تاثیر تغییر شکل ورق ناشی از جوشکاری مقاومتی در رشد ترک در ورق دارای درزجوش مقاومتی به کمک تئوری المان محدود توسعه یافته انجام شده است همچنین به منظور بررسی دقیقتر رشد ترک در ورق جوشکاری شده، پدیده رشد ترک به کمک آزمایش کشش ساده مورد ارزیابی قرار گرفته است.