XFEM-based Numerical Analysis of Residual Stresses and Defect Nocivity in FSWeld AA۶۰۸۲-T۶ Aluminum Alloy
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 87
فایل این مقاله در 25 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JACM-12-2_018
تاریخ نمایه سازی: 1 تیر 1405
چکیده مقاله:
This work introduces a sequential framework integrating explicit thermomechanical finite element analysis with the eXtended Finite Element Method (XFEM) to evaluate the severity of residual stresses and defects in friction stir welded (FSW) AA۶۰۸۲-T۶ aluminum joints. The thermal evolution and residual stress distributions are first computed in Abaqus/Explicit using a moving heat source model, validated against thermocouple measurements from the literature, with an average temperature deviation below ۳%. A mesh convergence study confirms the reliability of the solution, showing less than ۳% variation in the stress intensity factor (KI) between consecutive refinements. Subsequently, XFEM coupled with the Level Set method is employed to simulate crack growth under thermo-mechanical loading, following the maximum energy release rate (MER) criterion. Findings indicate that a rotational speed of ۸۰۰ rpm lowers peak temperatures by ۱۰% and longitudinal residual stresses (S۱۱) by ۳۰% relative to ۱۱۰۰ rpm. At elevated temperatures (~۷۰۰ K), a significant increase in KI is observed due to pronounced thermal softening and degradation of material properties, highlighting the critical role of thermal effects on crack driving forces. This integrated approach enables a mesh-independent and accurate assessment of defect severity, providing a reliable tool for optimizing FSW parameters to enhance the structural integrity of aerospace-grade aluminum joints.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Houda Salmi
Cadi Ayyad University, UCA, Marrakesh, ENSA, MISCOM Laboratory, Safi, Morocco
Houda Lifi
Cadi Ayyad University, UCA, Marrakesh, ENSA, MISCOM Laboratory, Safi, Morocco
Mohamed Ouakarrouch
Cadi Ayyad University, UCA, Marrakesh, ENSA, MISCOM Laboratory, Safi, Morocco
Amal Lamarti
Dept. Hassan II University of Casablanca (UH۲C), ENSEM, Laboratory of Mechanics, Engineering and Innovation, ISEM, Casablanca, Morocco
Abdelilah Hachim
Dept. Hassan II University of Casablanca (UH۲C), ENSEM, Laboratory of Mechanics, Engineering and Innovation, ISEM, Casablanca, Morocco
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :