مدل‌سازی الاستیک-پلاستیک تنش‌های پسماند ناشی از جوشکاری لیزری در سازه‌های هوافضا

یکی از مناسب‌ترین فناوری‌های اتصال، جوشکاری با اشعه لیزر است که در این نوع جوشکاری به دلیل انرژی موضعی کمتری که در محل جوش اعمال می‌شود، اعوجاج کمتری به وجود می‌آید، محل جوش استحکام بالایی را دارا بوده، فرآیندی با سرعت بالا است. رشد صنعت هواپیما در کاهش وزن سازه‌های هوافضا، منجر به معرفی جوشکاری لیزری در ساخت سازه‌های هوافضا با تقویت‌کننده‌ها به جای اتصالات پرچ شده است. در این مقاله، یک مدل تحلیلی برای محاسبه تنش‌های پسماند ناشی از جوشکاری لیزری ارایه گردیده، نتیجه به دست آمده با نتایج عددی اعتبارسنجی شده است. هدف از این تحقیق، مطالعه توزیع تنش پسماند عرضی صفحات ساخته‌شده از آلومینیوم آلیاژ 6061-t6 است که در ساخت پنل‌های بدنه هواپیما به‌کاربرده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد، در صورتی که حداکثر تنش اعمال‌شده در قطعه‌کار کمتر از تنش تسلیم ماده باشد، ناحیه پلاستیک در قطعه کار ایجاد نمی شود که در این شرایط تنش پسماند نیز وجود نخواهد داشت. مشخص شده است که بزرگ‌ترین تنش‌ها در نزدیکی سطح صفحه گسترش پیدا می‌کنند، اما این تنش‌ها به سرعت کاهش‌یافته، در سطوح پایین‌تر تقریباً به صفر می‌رسند. ماده الاستیک-پلاستیک ایده آل فرض شده است. مطابقت خوبی بین نتایج تحلیلی محاسبه شده و عددی به دست آمده است.