کمینه‌سازی اعوجاج ناشی از جوشکاری، با استفاده از توالی بهینه در یک پانل بزرگ فولادی

جوشکاری به طور گسترده ای در صنایع برای مونتاژ محصولات مختلف مانند کشتی، اتومبیل، قطار و پل استفاده می شود. اعوجاج جوش اغلب نتایجی مانند عدم دقت ابعادی در طول مونتاژ و افزایش هزینه های ساخت را درپی دارد. بنابراین، پیش‌بینی و کاهش اعوجاج جوش برای بهبود کیفیت سازه جوش داده شده بسیار مهم است. در این مطالعه پیش‌بینی اعوجاج ابتدا با استفاده ترکیب آنالیز المان محدود حرارتی الاستیک ndash; پلاستیک و روش الاستیک که بر اساس تئوری تغییرشکل‌های ذاتی است، توسعه داده شد. پس از آن تغییرشکل‌های ذاتی اتصالات جوشی در طول پروسه جوشکاری پانل بزرگ بدست آمد و خصوصیات آن مورد بررسی قرار گرفت. پس از بدست آوردن تغییرشکل‌های ذاتی از روش سودمند الاستیک جهت آنالیز اعوجاج پانل بزرگ استفاده شد. در نهایت تاثیر ترتیب جوشکاری بر روی اعوجاج پانل بزرگ بررسی شد. نتایج آنالیز الاستیک اعوجاج‌هایی را در لبه‌های پانل و مناطق داخلی آن نشان داد، که با تغییر ترتیب جوشکاری تقویتی‌های پانل به یک ترتیب جوشکاری متقارن می‌توان این اعوجاج‌ها را کاهش داد.

Minimizing distortion caused by welding, by sequencing optimization in a large steel panel

Increasingly, Welding is used in industry for assembled various products, such as ships, cars, trains and bridges. Welding distortion often results such as lack of accuracy during assembly and will have increases manufacturing costs. So, predict and reduce welding distortion is very important to improve the quality of welded structures. In this study, firstly, a prediction method of welding distortion, which merges thermoelasticplastic finite element method (FEM) and large deformation elastic FEM based on inherent strain theory, was developed. Secondly, the inherent deformations of weld joints in a large thin plate panel structure were calculated using the thermoelasticplastic FEM and their specifications were also examined. Then, using the obtained inherent deformations, the usefulness of the proposed elastic FEM was demonstrated through the prediction of welding distortion in the large thin plate panel structures. Finally, the influences of welding sequence on distortion were investigated. The results of elastic analysis shows distortion in edges and interior parts of the panels, that can be reduced by changing welding sequence to symmetrical welding sequence.