بررسی تنش های پسماند ناشی از جوشکاری در تیر ورق های فولادی با توجه به حرکت جوش

در عملیات جوشکاری ، بعد از مرحله سرد شدن جسم ، تنش هایی در آن باقی می ماند که به این تنش ها، تنش های پسماند می گویند. این تنش ها و همچنین تغییر شکل های ناخواسته ناشی از جوشکاری ، مهمترین عواملی هستند که باعث ضعیف شدن اتصالات جوشی و ناکارایی آنها در تحمل طولانی مدت بارها ، می شوند. تنش پسماند اطراف جوش یکپارچگی قطعه جوش شده را از بین برده و کششی بزرگ در نزدیکی خط جوش ایجاد می کنند، که باعث ترد شدن قطعه کار و کاهش طول عمر سازه می شود. علاوه بر این، تنش های پسماند فشاری نیز در نقاطی دورتر از خط جوش بوجود می آیند که اثرات سویی بر کمانش اعضای فشاری دارند. از اینرو محققین مایل اند به دانش کاملی از توزیع تنش های پسماند در سرتاسر جوش و همچنین به روشهایی برای تغییر دادن آن و نیز انتخاب روندی مناسب برای جوشکاری دست یابند تا بتوانند تنش های پسماند را به حداقل ممکن کاهش دهند. برای تعیین مقدار و توزیع تنش های پسماند در اتصال جوش از روش های مختلفی از جمله روش های عملی و تحلیلی و روش المان محدود می توان استفاده کرد. به دلیل پیچیدگی فرآیند جوشکاری ، روش های تحلیلی در بسیاری موارد غیر قابل اجرا می باشند و از روش های عملی نیز به علت مخرب بودن، در نمونه های واقعی نمی توان استفاده نمود . لذا گزین? قابل استفاده و مطمئن برای محاسبه توزیع تنش های پسماند،روش المان محدود می باشد. مطالعه عددی این تحقیق به تاثیر ترتیب جوشکاری و همچنین تاثیر تنش تسلیم بر میزان تنش های پسماند ایجاد شده در ورقها و تیر ورق های فولادی پرداخته است. مدل المان محدود بکار رفته در این تحقیق ، یک مدل سه بعدی حرارتی و مکانیکی می باشد و نوع تحلیل نیز کوپلینگ غیر مستقیم می باشد. این تحلیل در دو مرحله انجام می گیرد. در ابتدا تحلیل حرارتی انجام می شود و سپس تغییرات حرارتی آنالیز اول بعنوان بار اعمالی در آنالیز دوم مورد استفاده قرار می گیرد. برای مدلسازی از نرم افزار المان محدود abaqusاستفاده شده است و همچنین به منظور حرکت قوس الکتریکی و حوضچه مذاب از سابروتین dflux در محیط برنامه نویسی fortran استفاده شده است.