2-2-1-2 شار حرارتی ناشی از قوس جوشكاری 13  
2-2-1-3 نرخ تولید گرما 17  
2-2-2 خواص ماده در تحلیل حرارتی 18  
2-2-3 تغییر فاز 18  
2-2-4 شرایط مرزی 21  
2-2-4-1 اتلاف حرارت جابجایی 21  
2-2-4-2 انتقال حرارت تشعشعی 22  
2-2-4-3 شار حرارتی 22  
2-2-5 نتایج تحلیل حرارتی 23  
2-3 تحلیل مكانیكی 24  
2-3-1 روش تحلیل ناخطی در روش اجزای محدود 25  
2-3-1-1 روش نیوتن- رافسون 26  
2-3-2 خواص ماده در تحلیل مكانیكی 28  
2-3-3 نتایج تحلیل مكانیكی 29  
2-4 تنش­های ناشی از جوشکاری         29  
     
  فصل سوم- تنش­های پسماند ناشی از جوشكاری (مبانی نظری و تاریخچه) 33
3-1 پیش­گفتار 33  
3-2 تنش­های پسماند طولی ناشی از جوشکاری 35  
         

 

3-3 تنش‌های پسماند عرضی ناشی از جوشكاری 40  
3-4 روش­های تعیین تنش­های پسماند ناشی از جوشکاری 44  
3-5 بررسی تاریخچه تأثیر توالی یك جوش بر تنش‌های پسماند ناشی از جوشكاری 49  
3-5-1 تاریخچه تحلیل حرارتی 51  
3-5-2 تاریخچه تحلیل مكانیكی 52  
3-5-3 نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی 52  
3-5-4 مقایسه نتایج 54  
3-6 نتایج شبیه­سازی تنش پسماند ناشی از جوشکاری 56  
3-7 تأثیر جهت جوشكاری بر تنش پسماند در جوشكاری چند پاسه (یك شیاره) 59  
3-8 تنش­های پسماند ناشی از جوشكاری برای ورق ضخیم با شیار V شكل دو طرفه 61  
   
فصل چهارم- مدل­سازی فرآیند جوشکاری در ANSYS		 70
  4-1 پیش­گفتار 70
  4-2 مشخصات مورد نیاز تحلیل 70
  4-2-1 هندسه قطعه­ کار 70
  4-2-2 خواص مواد 71
  4-2-3 مشخصات منبع حرارتی 72
  4-3 تحلیل حرارتی 72
  4-3-1 جزء حرارتی 73
         

 

4-3-2 روش تولد و مرگ اجزاء 75
4-3-3 نتایج تحلیل حرارتی 77
4-4 تحلیل مکانیکی 79
4-4-1 جزء مکانیکی 80
4-4-2 مدل­سازی تنش­های پسماند 80
4-4-2-1 اثرات شبکه­بندی بر نتایج تنش پسماند 81
4-4-2-2 تنش­های پسماند طولی 83
4-4-2-3 تنش­های پسماند جانبی 84
   
فصل پنجم- صفحات دارای بازشو 86
5-1 پیش­گفتار 86
5-2 مشخصات مورد نیاز تحلیل 86
5-2-1 هندسه قطعه کار 86
5-2-2 خواص مواد 87
5-3 تحلیل حرارتی 87
5-4 تحلیل مکانیکی 91
5-5 تأثیر ابعاد صفحه بر تنش­های پسماند 93
   
فصل ششم- صفحات دارای سخت­کننده 96
     

 

6-1 پیش­گفتار 96  
6-2 مشخصات مورد نیاز تحلیل 96  
6-2-1 هندسه قطعه کار 96
6-2-2 خواص مواد 97
6-3 تحلیل حرارتی 97
6-4 تحلیل مکانیکی 101 این مطلب را هم بخوانید :
6-5 تأثیر ابعاد صفحه بر تنش­های پسماند 102
6-6 تأثیر ابعاد سخت­کننده­ها بر تنش­های پسماند 103
6-7 تأثیر فاصله سخت­کننده از محور جوش بر تنش­های پسماند 106
6-7-1 هندسه قطعه کار 106
6-8 صفحات دارای ترکیب بازشو و سخت­کننده 109
6-8-1 تحلیل حرارتی 110
6-8-2 تنش­های پسماند در صفحات دارای ترکیب بازشو و سخت­کننده 111
   
فصل هفتم– نتیجه­گیری و پیشنهاد برای ادامه پژوهش 112
7-1 پیش­گفتار 112
7-2 نتایج 113
7-3 پیشنهاد برای ادامه پژوهش 114
مراجع 115
       

فهرست شکل­ها

شکل صفحه
شكل 1-1 نواحی تشکیل‌دهنده جوش 3
شكل 1-2 انواع اتصالات جوشکاری 4
شكل 1-3 انواع جوش مورد استفاده در اتصالات 5
شكل 1-4 انواع آماده­سازی لبه 5
شكل 1-5 جوش قوس الکتریکی با الکترود روکش­دار 6
شکل 2-1 پروفیل گوسی متحرك در حین جوشكاری 14
شکل 2-2 تغییر خواص فولاد نرمه معمولی نسبت به دما 18
شکل 2-3 نمودار آنتالپی– دما برای یك ماده آلیاژی 20
شکل 2-4 روش حل مرحله­ای – تكراری برای مسائل ناخطی 25
شکل 2-5 روش طول قوس برای حل مسائل با هندسه ناخطی 26
شکل 2-6 مراحل روش نیوتن- رافسون 28
شكل 2-7 تنش‌های پسماند ثبت ‌شده روی چند ذره فلزی 30
شكل 3-1 مثال­هایی از توزیع تنش‌های طولی ناشی از جوشكاری 36
شكل 3-2 منحنی خصوصیات انبساطی 37
شكل 3-3 نمایش سه­­ بعدی از توزیع تنش‌های پسماند طولی ناشی از جوشكاری 38
شكل 3-4 تأثیر طول نمونه جوشكاری 39

 

شکل 3-5 تنش­های پسماند عرضی ناشی از جوشكاری یك پاسه 42  
شکل 3-6 نمایش سه­ بعدی از توزیع تنش­های پسماند عرضی 43  
شکل 3-7 تنش­های پسماند عرضی در راستای عمق ضخامت 44  
شکل 3-8 مدل دو بعدی جریان انتقال حرارت 45  
شکل 3-9 هندسه قطعه کار و مدل سه بعدی قطعه کار در نرم­افزار 46  
شکل 3-10 اتصال سپری 46  
شکل 3-11 تغییرشکل جسم پس از جوشکاری 47  
شکل 3-12 سطح مقطع جوش و مدل‌سازی شده در نرم­افزار 47  
شکل 3-13 تاریخچه دمایی برای چند نقطه بر روی سطح داخلی 48  
شکل 3-14– الف توزیع تنش پسماند طولی در سطح داخلی 48  
شکل 3-14– ب توزیع تنش پسماند شعاعی در سطح داخلی 48  
شکل 3-15– الف توزیع تنش پسماند طولی در سطح بیرونی 49  
شکل 3-15– ب توزیع تنش پسماند شعاعی در سطح بیرونی 49  
شكل 3-16 طرح اتصال برای جوش محیطی در استوانه   50  
شكل 3-17 توالی جوشكاری برای حالت 1 (3 پاسه) و حالت 2 (8 پاسه) 50  
شكل 3-18 منحنی به كار رفته جهت حرارت ورودی (كل زمان = T) 51  
شكل 3-19 نمودار حرارت در برابر زمان برای حالت 1 52
شكل 3-20 نمودار حرارت در برابر زمان برای حالت 2 53
شكل 3-21 مقادیر تنش‌های پسماند برای هر دو حالت 1 و 2 53

 

شكل 3-22 نتایج تغییر شكل­های محوری برای هر دو حالت 1 و 2 54
شكل 3-23 نتایج به دست برای تغییرات حرارتی نسبت به زمان در فاصله 7/12 میلی­متر از خط نزدیكی جوش روی سطح داخلی لوله بعد از آخرین پاس (برای حالت 1) 55
شكل 3-24 نتایج به دست آمده توسط 6 سازمان برای تنش‌های عرضی در سرتاسر ضخامت روی خط مركزی جوش بعد از آخرین پاس (برای حالت 1) 56  
شكل 3-25 جهت‌های جوشكاری 57  
شكل 3-26 توزیع تنش‌های معادل در مركز جوش 58  
شكل 3-27 مش­بندی صفحه 60  
شكل 3-28 توزیع تنش‌های معادل در مقطع مركزی جوش 60  
شكل 3-29 توزیع تنش‌های پسماند طولی در مقطع مركزی جوش 60  
شكل 3-30 ابعاد نمونه شبیه‌سازی بر حسب میلی‌متر 62  
شكل 3-31 مش­بندی برای جوش v شكل دو طرفه 62  
شكل 3-32 تقسیم‌بندی لایه­ها 62  
شكل 3-33 توزیع تنش‌های معادل 63  
شكل 3-34 توزیع تنش‌های پسماند عرضی 63  
شكل 3-35 توزیع تنش‌های پسماند طولی 64  
شكل 3-36 توزیع تنش‌های معادل در سرتاسر ضخامت روی مقطع مركزی جوش 64  
شكل 3-37 توزیع تنش‌های عرضی در سرتاسر ضخامت روی مقطع مركزی جوش 65  
شكل 3-38 توزیع تنش‌های طولی در سرتاسر ضخامت روی مقطع مركزی جوش 66  

 

شكل 3-39 مقایسه نتایج آزمایشگاهی با شبیه­سازی (تنش‌های پسماند عرضی) 66
شكل 3-40 مقایسه نتایج آزمایشگاهی با شبیه­سازی (تنش‌های پسماند طولی) 67
شكل 3-41 مقایسه­ تنش‌های عرضی بین لایه­های هم­جهت و لایه­های معكوس 68
شکل 4-1 مشخصات قطعه کار مدل شده 71
شکل 4-2 مدل جزء محدود صفحه در نرم­افزار ANSYS 73
شکل 4-3 هندسه جزء SOLID90 74
شکل 4-4 توزیع دما و جهت جوشکاری 77
شکل 4-5 تاریخچه دمایی سه نقطه از مقطع میانی صفحه 78
شکل 4-6 دمای گره­های مدل در زمان 16 ثانیه 79
شکل 4-7 جزء  SOLID186 80
شکل 4-8 سه شبکه­بندی مورد تحلیل 82
شکل 4-9 توزیع تنش­ پسماند طولی در مقطع میانی صفحه 83
شکل 4-10 توزیع تنش پسماند طولی بر روی محور جوش 84
شکل 4-11 توزیع تنش­ پسماند جانبی در مقطع میانی صفحه 85
شکل 4-12 توزیع تنش پسماند جانبی بر روی محور جوش 85
شکل 5-1 مشخصات قطعه کار مدل شده 87
شکل 5-2 مدل اجزاء محدود صفحه و توالی جوشکاری 88
شکل 5-3 توزیع دما و جهت جوشکاری 88
شکل 5-4 تاریخچه دمایی چهار نقطه در مقطع ابتدایی صفحه 89

 

شکل 5-5 تاریخچه دمایی چهار نقطه در مقطع میانی صفحه 89
شکل 5-6 تاریخچه دمایی چهار نقطه در مقطع انتهایی صفحه 89
شکل 5-7 تاریخچه دمایی 5 نقطه روی محور جوش در مقاطع مختلف صفحه 90
شکل 5-8 دمای گره­های مدل در زمان 125 ثانیه 91
شکل 5-9 توزیع تنش پسماند جانبی در راستای X 92
شکل 5-10 توزیع تنش پسماند جانبی در راستای Y 92
شکل 5-11 توزیع تنش پسماند طولی در راستای Z 93
شکل 5-12 توزیع تنش پسماند فون مایزز در صفحه 94
شکل 5-13 توزیع تنش طولی در چند مقطع میانی از صفحه 94
شکل 6-1 مشخصات قطعه کار 97
شکل 6-2 مدل اجزای محدود صفحه دارای سخت­کننده 98
شکل 6-3 نحوه توزیع دمای ناشی از جوشکاری در صفحه دارای سخت­کننده 98
شکل 6-4 تاریخچه دمایی در مقطعmm  Y=0 صفحه با سخت­کننده 99
شکل 6-5 تاریخچه دمایی در مقطعmm  Y=200 صفحه با سخت­کننده 99
شکل 6-6 تاریخچه دمایی در مقطع Y=400 mm صفحه با سخت­کننده 99
شکل 6-7 تاریخچه دمایی 5 نقطه روی محور جوش در مقاطع مختلف صفحه 100
شکل 6-8 گرادیان حرارتی در مقطعY=200 mm  بر حسب فاصله از محور جوش 101
شکل 6-9 سه مقطع مورد تحلیل در صفحه 102
شکل 6-10 تنش پسماند در مقطع Y=200 mm صفحه در جهت Y 102

 

شکل 6-11 توزیع تنش طولی در دو مقطع میانی از صفحه با سخت­کننده با نسبت عرض به ضخامت 5/7 104
شکل 6-12 توزیع تنش طولی در دو مقطع میانی از صفحه با سخت­کننده با نسبت عرض به ضخامت 10 104
شکل 6-13 توزیع تنش طولی در دو مقطع میانی از صفحه با سخت­کننده با نسبت عرض به ضخامت 5/12 104
شکل 6-14 مقایسه تنش­های پسماند صفحه با سخت­کننده با نسبت عرض به ضخامت 5/12
در دو راستای X و Y در Y=200 mm		 105
شکل 6-15 مشخصات قطعه کار 106
شکل 6-16 مدل اجزای محدود صفحه دارای سخت­کننده با فواصل مختلف از محور جوش 107
شکل 6-17 نحوه توزیع دمای ناشی از جوشکاری در صفحه دارای سخت­کننده با فواصل مختلف از محور جوش 108
شکل 6-18 توزیع تنش طولی در دو مقطع میانی از صفحه با سخت­کننده با فواصل مختلف 109
شکل 6-19 مدل اجزای محدود صفحات دارای ترکیب بازشو و سخت­کننده 110
شکل 6-20 نحوه توزیع دمای ناشی از جوشکاری در صفحه دارای سخت­کننده و بازشوی مربعی 110
شکل 6-21 توزیع تنش طولی در دو مقطع میانی از صفحه با سخت­کننده با نسبت عرض به ضخامت 5/7 و بازشو دایروی و مربعی با نسبت سطح بازشو به سطح کل 1/0 111

فهرست جدول­ها

 
موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...