آزادسازی تنش های پسماند در اتصالات جوشکاری شده به کمک نیروهای سطحی نوسانی

اتصالات جوشکاری شده بخش بسیار مهم و البته حساسی از سازه های مهندسی هستند که میتوانند نقطه ی شروع آسیب های سازهای باشند. دلیل اصلی این موضوع وجود عوارضی مانند ترک، تخلخل، تغییرات متالورژیکی و تنش های پسماند است که میتوانند در حین فرایند جوشکاری در محل اتصال به وجود آیند. در بیشتر موارد، برای رفع عوارضی مانند تخلخل و ترک کار زیادی نمیتوان انجام داد. اما برای کاهش تنش های پسماند راه های زیادی وجود دارد که هر یک مزایا و معایب خود را دارند.آسایش تنش های داخلی یک فرایند ترمودینامیکی خود به خودی است و می تواند به صورت طبیعی پیش رود اما این فرآیند در دمای اتاق بسیار کند رخ میدهد. به همین علت، یک محرک خارجی برای سرعت بخشی به آن مورد نیاز است. تنشهای پسماند را میتوان هم به صورت حرارتی و هم مکانیکی کاهش داد. یکی از روش های معمول برای آزاد سازی تنش، استفاده از روش حرارتی است که کارایی آن به خوبی اثبات شده است. اما این روش دارای محدودیت هایی مانند احتمال روی دادن تغییرات متالورژیکی، سرعت کم و محدودیت فضای کاری است و نمی توان آن را در همه ی مسایل به کار گرفت. روش دیگر استفاده از بارگذاری نوسانی و یا ارتعاشی است که میتواند باعث ایجاد تغییر شکل های پلاستیک و آزادسازی تنش شود. در این پژوهش فرض می شود بارهای نوسانی به صورت سطحی و در موضع جوشکاری شده به سازه اعمال شوند. هدف از این کار آن است که مصرف انرژی تا حد ممکن کاهش یابد و از احتمال آسیب دیدگی بخش های دیگر سازه جلوگیری شود. سپس با استفاده از روش المان محدود، کارایی این روش در آزاد سازی تنش مورد بررسی قرار می گیرد.در این تحقیق این نتیجه حاصل شد که با استفاده از نیروهای سطحی می توان مقدار تنش های پسماند را در حدود 50 درصد کاهش داد.

کلیدواژه ها:

آزاد سازی تنش ، تنش پسماند ، روش آزاد سازی نوسانی ، ترک و جوش