ارزیابی خستگی جوش تحت بارگذاری چند محوره با مدل سازی فرایند جوش و کاربرد آن در خودرو

دراین پروژه تحلیل خستگی و محاسبه تنش های پسماند ناشی از عملیات جوشکاری بر روی سیستم تعلیق میله پیچشی یک خودرو انجام شده است. میله پیچشی، یک نوع سیستم تعلیق نیمه مستقل است که معمولا به عنوان مکانیزم سیستم تعلیق در خودروهای ارزان قیمت کلاس b استفاده می شود. برای تحلیل خستگی، پس از مش بندی و تهیه مدل اجزای محدود و تحلیل مودال اولیه، ابتدا یک تحلیل استاتیکی انجام شده است تا بحرانی ترین ناحیه قطعه مشخص شود. سپس تحلیل دینامیکی با ورود جاده که یک ورودی اتفاقی است انجام شده تا اطلاعات تنش برحسب زمان بدست آید. این اطلاعات تنش بر حسب زمان به عنوان ورودی سیکل های خستگی برایکد نوشته شده در پروژه استفاده شده است. در کد مذکور، سیکل های خستگی به روش رین فلو سیکل شماری شده و سپس، خستگی حاصل از آن با معیار طراحی خستگی safe-life design و روش تنش-عمر محاسبه می شود. در بخش شبیه سازی فرایند جوشکاری که خود، شامل دو قسمت می باشد، برای بدست آوردن تنش های پسماند ناشی از عملیات جوشکاری، ابتدا حرارت ورودی از مشعل جوشکاری به نودهای مورد نظر وارد شده است نا توزیع دمای حاصل از آن مشخص شود. در مرحله بعدی با استفاده از توزیع دما بدست آمده در یک تحلیل مکانیکی-حرارتی، تنش های پسماند بدست آمدند. نتایج تحلیل خستگی نشان داد که برای این قطعه باید فولاد با استحکام بالا در حدود 1100 mpa استفاده شود و چون فولادهای باستحکام بالا نسبت به ایجاد ترک، حساسند بایستی پروسه و شرایط جوشکاری این قطعه به دقت انتخاب شود. همچنین با توجه به نتایج تحلیل حرارتی، چون با در نظر گرفتن شرایط مرزی داده شده قسمت هایی از قطعه وارد ناحیه پلاستیک می شود پس لازم است که شرایط، بهینه شده و همچنین تست های غیر مخرب لازم بر روی قطعه انجام شود.