تحلیل تنش های پسماند ناشی از جوشکاری در ستون های ساخته شده از ورق

اختصاصی از یارا فایل تحلیل تنش های پسماند ناشی از جوشکاری در ستون های ساخته شده از ورق دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

• مقاله با عنوان: تحلیل تنش های پسماند ناشی از جوشکاری در ستون های ساخته شده از ورق 

• نویسندگان: مجتبی ملک زاده ، فرزاد شهابیان ، مسعود حمیدی فرد 

• محل انتشار: هشتمین کنگره ملی مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - 17 و 18 اردیبهشت 93  

• محور: سازه های فولادی 

• فرمت فایل: PDF و شامل 8 صفحه می‌باشد.

چکیــــده:

در عملیات جوشکاری بعد از مرحله‌ی سرد شدن جسم، تنش‌هایی در آن باقی می‌ماند که به آنها تنش‌های پسماند می‌گویند. در روش اجزای محدود با استفاده از یک تحلیل حرارتی، تاریخچه دمایی جسم به دست می‌آید که از آن به عنوان بارگذاری در تحلیل مکانیکی استفاده می‌شود. نتایج حاصل از تحلیل مکانیکی، تنش‌های پسماند را در اختیار قرار می‌دهد. در این مقاله با استفاده از روش اجزای محدود غیرخطی در نرم‌افزار تحلیل حرارتی و مکانیکی جوش برای یک ستون ساخته شده از ورق انجام گرفته و تنش‌های پسماند به دست می‌آید. توزیع تنش‌های، ANSYS پسماند ناشی از جوشکاری باعث تغییر رفتار ستون می‌گردد. این تغییر رفتار به علت ایجاد تغییر در منحنی تنش-کرنش ستون است. در ادامه، رفتار ستون با اثر تنش‌های پسماند با حالت بدون تنش‌های پسماند، مقایسه می‌شود. نتایج حاصل نشان می‌دهد که برای طراحی ایمن ستون‌ها، باید اثر تنش‌های پسماند ناشی از جوشکاری مورد توجه قرار گیرد.

مقدمه:

استفاده از فناوری جوشکاری موجب استفاده گسترده از مقاطع مرکب در طراحی اعضاء فولادی شده است. از این جمله می‌توان به ستون‌های ساخته شده از ورق اشاره نمود. در عملیات جوشکاری بعد از مرحله‌ی سرد شدن جسم تنش‌هایی در آن باقی می‌ماند که به آن‌ها تنش‌های پسماند می‌گویند. این تنش‌ها بر رفتار جسم تأثیر گذاشته، منحنی تنش-کرنش را از حالت ایده آل کشسان- مومسان به حالت غیرخطی در می‌آورد. تغییر منحنی تنش-کرنش سبب تغییر در مقاومت عضو می‌گردد.

سابقه تحلیل حرارتی و مکانیکی تنش‌های پسماند جوش به سال 1930 برمی‌گردد. در این سال روزنتال یک روش تقریبی برای حل معادله دیفرانسیل حرارت گذرا در جوشکاری ارائه داد. میرز با استفاده از فرض‌های ساده کننده‌ای توانست محدودیت‌های روش پیشنهادی روزنتال را برطرف کند.

مقاله هیبیت و مارکل که در سال 1978 منتشر شد، اولین گام در استفاده از روش اجزای محدود برای پیشبینی تنش‌های پسماند جوش است. در این تحقیق یک جوش دایره‌ای به روی یک دیسک متقارن مدل شده بود. نتایج به دست آمده از مدل حرارتی، تطابق خوبی با اندازه‌گیری‌های تجربی نداشت و از میان نتایج تنش، فقط مقدار تنش بیشینه با مقادیر آزمایشگاهی همخوانی داشت. دیگارمو، حساسیت نتایج حاصل از تحلیل حرارتی را نسبت به شبکه بندی و گام‌های زمانی، مورد بررسی قرار داد.

اندرسون یک مدل اجزای محدود برای جوشکاری لب به لب دو ورق فولادی ارائه داد. در این تحقیق خواص مواد وابسته به دما در نظر گرفته شد. اگرچه مدل حرارتی تطابق خوبی با دماهای تجربی در بیرون ناحیه متأثر از حرارت موسوم به HAZ (Heat Affected Zone) داشت، اما تنش‌های پسماند محاسبه شده بسیار بیشتر از مقادیر اندازه گیری شده بود. ریبیکی، در مقاله‌ای که در سال 1980 منتشر کرد، مدلی برای محاسبه دما و تنش‌های پسماند در یک لوله با جوش دو پاسه محیطی بر اساس یک منبع حرارتی نقطه‌ای متحرک ارائه داد. دماهای محاسبه شده نسبت به دماهای اندازه‌گیری شده، حداکثر دارای 9 درصد اختلاف برای پاس اول و 17 درصد اختلاف برای پاس دوم بودند.

دنگ و همکاران در سال 2007 به بررسی تغییرشکل‌های ناشی از جوشکاری در یک مقطع سپری پرداختند. در این مدل خواص مواد به صورت وابسته به دما و دارای خاصیت سخت شوندگی ایزوتروپیک – سینماتیک در نظر گرفته شده است. آنها برای این کار از یک مدل سه بعدی بهره بردند و نتایج کار خود را با مدل آزمایشگاهی راستی آزمایی نمودند.

با پیشرفت روش‌های عددی و نرم افزارهای اجزای محدود امکان تحلیل و اندازه‌گیری این تنش‌ها به صورت دقیقتری فراهم گردیده است. در روش اجزای محدود با استفاده از یک تحلیل حرارتی، تاریخچه دمایی جسم به دست می‌آید که از آن به عنوان بارگذاری در تحلیل مکانیکی استفاده میشود. نتایج حاصل از تحلیل مکانیکی، تنش‌های پسماند را در اختیار قرار می‌دهد. در این مقاله با استفاده از نرم‌افزار ANSYS ابتدا یک تحلیل حرارتی صورت گرفته و تاریخچه دمایی جسم در دسترس قرار می‌گیرد. با تغییر جزء حرارتی به جزء مکانیکی و تنظیم پارامترهای تحلیل، از تاریخچه دمایی به دست آمده از تحلیل حرارتی به عنوان بارگذاری در تحلیل مکانیکی استفاده می‌شود. با استفاده از نتایج نرم افزار، توزیع تنش پسماند در جسم در دسترس قرار می‌گیرد. با استفاده از این توزیع تنش، منحنی تنش-کرنش ستون ترسیم می‌شود. با ترسیم منحنی تنش-کرنش، می‌توان رفتار کمانشی ستون را مورد بررسی قرار داد.

________________________________

** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **

** توجه: در صورت مشکل در باز شدن فایل PDF مقالات نام فایل را به انگلیسی Rename کنید. **

** درخواست مقالات کنفرانس‌ها و همایش‌ها: با ارسال عنوان مقالات درخواستی خود به ایمیل [e-mail] پس از قرار گرفتن مقالات در سایت به راحتی اقدام به خرید و دریافت مقالات مورد نظر خود نمایید. **