مدل سازی اجزاء محدود فرایند جوشکاری لوله های اسپیرال

مدل سه بعدی فرایند جوشکاری قوسی زیر پودری لوله های اسپیرال به کمک نرم افزار ANSYS و با استفاده از کد (ماکرو) شبیه سازی و تنش های پسماند حاصل از آن محاسبه شده است. ابتدا مدل المان محدود حرارتی جسم تحلیل شده و نتایج حل مرحله ی حرارتی به عنوان بار به مدل مکانیکی جسم اعمال گردیده و نهایتاً با تحلیل مدل المان محدود مکانیکی تنش های پسماند محاسبه شده است. با شبیه سازی حرارتی توزیع دما پیش بینی و تاریخچه ی دمایی محاسبه شده است. در این تحلیل، مدل منبع حرارتی بر اساس توزیع دو بیضوی چگالی توان گلداک ارائه شده است. پس ازتحلیل حرارتی و دستیابی به تاریخچه ی دمایی، مدل مکانیکی بررسی شده است. سرانجام توزیع تنشهای پسماند به- دست آمده است. برای جلوگیری از تر کهای ناشی از جوشکاری، تنشهای پسماند کششی بالا را باید کاهش داد. یکی از راهکارهای صنعتی برای کاهش این تنش ها استفاده از فرایند هایدروتست است. در این تحقیق، توزیع تنش های پسماند پس از فرایند جوشکاری و پس از فرایند هایدروتست با هم مقایسه شده است مشخص گردید که پس از انجام فرایند هایدروتست بیشینه ی اولین تنش پسماند اصلی در سطح خارجی 71 %کاهش یافته است. صحت و دقت نتایج شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی سنجیده شد. مقایسه ی بین تنش های پسماند به دست آمده از آزمایش ها و روش المان محدود تطابق خوبی را نشان داد.

کلیدواژه ها:

لوله ی اسپیرال ، روش المان محدود ، جوشکاری قوسی زیر پودری ، تنش پسماند