تاثیر پهنای ورق در تنش های پسماند شبیه سازی جوش چند پاس

فرایند جوشکاری ذوبی به دلیل اعمال حرارت موضعی بسیار بالا در قطعه و سپس خنک شدن آن با گرادیان حرارتی زیاد، باعث ایجاد تنشهای پسماند در اتصال خواهد شد. این تنشها در برخی نقاط فشاری و در برخی کششی میباشد. اندازه تنش های پسماند در برخی نقاط به بالاتر از تنش تسلیم می رسد که باعث کاهش استحکام، خستگی و یا کاهش بار حدی در کمانش در سازه ها می شود. علت اهمیت تنشهای پسماند این است که وقتی جسم تحت تنش خارجی قرار می گیرد، این تنش خارجی به تنش پسماند موجود افزوده می شود.

پس اگر در منطقه ای تنش پسماند کششی وجود داشته باشد و بارگذاری نیز به صورت کششی باشد، سطح تنش در آن منطقه بالاتر از آنچه که تنها به لحاظ تنش کششی خارجی به دست آمده است، خواهد بود. لذا در صورتی که تنش کششی پسماند داخلی در نظر گرفته نشده و قطعه تنها بر اساس تنش اعمالی خارجی طراحی شود، ممکن است در اثر تنش های پسماند داخلی تنش در قطعه از حد تسلیم آن بالاتر رفته و باعث شکست آن گردد.

تنش های پسماند شبیه سازی جوش چند پاس

مقدمه تاثیر پهنای ورق در تنش های پسماند

اندازه گیری و بررسی تجربی تنش های پسماند نیازمند تجهیزات و امکانات ویژه ای می باشد؛ لذا بررسی به روش المان محدود یک راه موثر است. تنش پسماند تنشی است که بر اثر انجام عملیات خاصی در جسم باقی می ماند و در حالی که جسم تحت هیچ بارگذاری خارجی نیست، نیز وجود دارد. طبیعت تنش پسماند به گونه ای است که در مقابل هر تنش کششی، تنش فشاری نیز باید وجود داشته باشد، به گونه ای که جسم در حالت تعادل باقی بماند که به این حالت، حالت خود تعادلی می گویند. جوشکاری لب به لب بطور گسترده در صنایع پل سازی، خطوط راه آهن، ساخت کشتیهای اقیانوس پیما فضاپیما، آسمان خراش، نیروگاه هسته ای و … کاربرد دارد. در ادامه به برخی از تحقیقات انجام شده در مورد تحلیل فرآیند جوشکاری اشاره می شود.

چنگ و همکاران، تنش های پسماند را با استفاده از تحلیل المان محدود توسط نرم افزار انسیس پیش بینی کرده و اثرات عوامل مختلفی چون سرعت جوشکاری، اندازه قطعه، قیدهای خارجی و پیش گرمایش را بر روی تنشهای پسماند بررسی نمودند. نتایج آنها نشان میدهد که تنش های پسماند طولی در نزدیک جوش به دلیل مقاومت ماده در مقابل سردشدن از نوع کششی بوده و در نقاط دور از جوش به دلیل خود تعادلی از نوع فشاری میباشد.