تحلیل عددی تغییر شکل تیرهای نورد شده در معرض صاف کاری حرارتی

ترمیم سازه های فولادی به روش صا ف کاری حرارتی قدمت طولانی دارد اما مطالعاتی در این زمینه در داخل کشور گزارش نشده است. ماهیت فیزیکی این فرآیند، حرارتی- مکانیکی است و اکثر مطالعات صورت گرفته نیز شامل بررسی تجربی اعوجاج ها و تغییر شکل های مکانیکی سازه ها و ترمیم به کمک ابزارهای تسریع کننده مانند جک های هیدرولیک بوده است. در این تحقیق، به تحلیل حرارتی و سازه ای این فرآیند روی یک تیر فولادی با مقطع I- شکل بدون اعمال بار خارجی پرداخته شد. مشعل اکسی استیلن به عنوان منبع حرارت، مد نظر بوده و از مدل شار حرارت نرمال گوسی برای مدل سازی شار حرارت ورودی از شعله به تیر استفاده شد. تحلیل انتقال حرارت گذرای سه بعدی و تغییر شکل های سازه ای به روش المان محدود در نرم افزار ANSYS، انجام گرفت و نتایج حاصل از تغییر شکل های حرارتی بر اساس میزان دوران پلاستیک در تیر بررسی شدند. همچنین نقش متغیرهای موثری مانند شرایط تکیه گاهی، سرعت مشعل در نواحی مختلف گرمایش، ابعاد منطقه گرم کاری و مسیر حرکت مشعل روی بال فوقانی تیر مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج شبیه سازی های عددی انجام گرفته در مقایسه با داده های تجربی موجود، همخوانی کیفی معقولی داشتند و به واسطه عدم اعمال نیروی خارجی، سهم حرارت در میزان تغییر شکل نهایی تیر تبیین گردید.

کلیدواژه ها:

فرآیند صاف کاری حرارتی ، تحلیل حرارتی- سازه ای ، دوران پلاستیک ، گرمایش مثلثی و نواری ، گرمایش شعله ای