12627

12627

بررسي اثرات تنش پسماند ناشي از جوش روي رشد ترك

كارشناسي ارشد

مكانيك طراحي كاربردي - جامدات

بهمن ماه 1392

بهمن ماه 1392

دكتر مجيدرضا آيت اللهي

چكيده بسياري از سازه‌هاي مهندسي تحت وجود تنش پسماند ناشي از جوشكاري و يا ساير فرآيندهاي توليد به‌كاربرده مي‌شوند. يكي از معايب مهم در بسياري از فرآيندهاي جوشكاري، تنش‌هاي پسماند و تغيير شكل‌هاي ناشي از جوشكاري مي‌باشد. گرم كردن و سرد كردن غيريكنواخت حين فرآيند جوشكاري منجر به انبساط و انقباض غيريكنواخت جوش و ماده احاطه‌كننده آن مي‌شود كه تنش‌هاي پسماند و تغيير شكل‌هاي نامطلوبي را در اتصالات جوشي به وجود مي‌آورد. شماري از روش‌ها مي‌توانند براي كنترل كردن تغيير شكل هاي ناشي از جوشكاري به‌كاربرده شوند. يكي از روش‌هاي عملي براي كاهش تغيير فرم ناشي از جوشكاري، استفاده از روش مهار كردن مي‌باشد. به علت تأثير زياد اين تنش‌ها بر رفتار رشد ترك، تصحيح اين ضرايب براي تخمين مناسب عمر خستگي و همچنين رفتار رشد ترك يكنواخت مورد نياز مي‌باشد. در اين تحقيق تأثير تنش پسماند ناشي از جوشكاري بر پارامترهاي ترك مورد بررسي قرار گرفت. ابتدا ميدان تنش پسماند از ساير مقاله‌ها استخراج شد. سپس تأثير تنش پسماند بر پارامترهاي نوك ترك براي طيف كاملي از مود-تركيبي، از مود I خالص تا مود II خالص و براي طول ترك‌هاي مختلف محاسبه شد. همچنين تأثير اين ميدان تنش پسماند بر نتايج حاصل از مدل ناحيه چسبناك نيز مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به قرار داشتن نوك ترك در نزديكي خط جوش، مشاهده شد كه تنش پسماند باعث افزايش قابل‌توجه ضرايب شدت تنش مي‌شود. اثر اين تنش‌ها بر انتگرال-J نشان داد كه انتگرال-J نيز افزايش قابل‌توجهي از خود نشان مي‌دهد. همچنين تأثير كمتر تنش پسماند بر تنش-T مشاهده شد. در مدل ناحيه چسبناك نيز مشاهده شد كه تنش پسماند باعث آغاز زودتر آسيب مي‌شود و قطعه زودتر دچار آسيب كامل مي‌شود. مشاهده شد كه اثر تنش پسماند جوشكاري در پارامترهاي نوك ترك و نتايج مدل ناحيه چسبناك، بسته به ميدان تنش پسماند و هندسه قطعه مي‌تواند قابل توجه باشد. واژه‌هاي كليدي: تنش پسماند، جوش، پارامترهاي ترك، ضرايب شدت تنش، مدل ناحيه چسبناك