شبیه سازی و ارزیابی تطبیقی جوشکاری لیزری با استفاده از نرم افزارهای SYSWELD, ABAQUS

در این پژوهش جوشکاری ضربانی لیزری Nd:YAG بر روی فولاد زنگ نزن ۳۱۶L با ضخامت ۱ میلی متر انجام و رفتار حرارتی، هندسی و تنشی آن با دو نرم افزار سیسولد و آباکوس شبیه سازی شد. برای اعمال منبع حرارتی مدل سه بعدی بیضی دوگانه گلداک در هر دو نرم افزار پیاده سازی گردید. مقایسه ابعاد واقعی و شبیه سازی شده نشان داد که سیسولد با خطای ۴/۹٪ در عرض و ۵/۵٪ در عمق دقت بالاتری نسبت به آباکوس با خطای ۲۱/۸٪ در عرض و ۰/۴٪ در عمق دارد. پاسخ دمایی نیز نشان داد سیسولد دماهای اوج بالاتر و افت حرارتی آهسته تری تولید می کند در حالی که آباکوس به دلیل حلگر عمومی حرارتی قله دمایی کمتر و کاهش سریع تر دما ارائه داد. در بررسی تنش پسماند هر دو مدل تنش کششی در مرکز و تنش فشاری در نواحی دورتر را تایید کردند اما سیسولد مقادیر ملایمتری (حداکثر) کششی ۱۷۳ مگاپاسکال و حداقل فشاری (۳۷ مگاپاسکال) پیش بینی نمود؛ در مقابل آباکوس تنش های فشاری بسیار بزرگ تر (۲۳۰ مگاپاسکال) ایجاد کرد. نتایج نشان می دهد وجود حلگر تخصصی، جوشکاری مدل تغییر فاز و پایگاه داده دقیق مواد در سیسولد موجب بازتولید واقع گرایانه تر فرآیند می شود در حالی که آباکوس به دلیل ساده سازی های حرارتی و فازی ناحیه ذوب کوچکتر و تنش های شدیدتری پیش بینی می کند. در مجموع سیسولد برای شبیه سازی دقیق جوشکاری لیزری مناسب تر ارزیابی شد.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی ، سیسولد ، آباکوس ، جوشکاری لیزری