|
|
|
|
تعیین پارامترهای شکست یک استوانه جدار نازک تحت فشار در حضور تنشهای پسماند جوشکاری
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
محمدعلیها محمدرضا ,قره باغی حسین
|
|
منبع
|
دانش و فناوري هوافضا - 1393 - دوره : 3 - شماره : 2 - صفحه:77 -87
|
|
|
|
|
چکیده
|
در این مقاله ابتدا فرایند جوشکاری قوس تنگستن یک پوسته آلومینیومی با درز جوش طولی بهصورت سهبعدی در نرمافزار آباکوس مدلسازی شده و توزیع تنش پسماند ناشی از فرایند جوشکاری بهدست میآید. تمامی خواص مکانیکی و حرارتی پوسته وابسته به دما در نظر گرفته شده و برای مدلسازی شار حرارتی و فلز جوش از مدل دو بیضیگون گلداک و روش تولد و مرگ المان استفاده میشود. مقدار تنش پسماند در اطراف خط جوش و در ناحیه متاثر از حرارت به مقدار قابل ملاحظهای کششی میباشد که میتواند سبب بروز و رشد ترک در ناحیه خط جوش شود. سپس یک ترک سهبعدی نیمبیضوی با طولهای مختلف در امتداد خط جوش و در جداره پوسته آلومینیومی بهصورت طولی در نظر گرفته میشود و پس از محاسبه ضریب شدت تنش مود i آن تحت بارگذاری فشار داخلی منحنیهای تغییرات ضریب شدت تنش در سرتاسر جبهه ترک و برای طول ترکهای مختلف ارائه میشود. در نهایت با در نظر گرفتن تاثیر حوزه تنش پسماند اطراف جوش در ضریب شدت تنش و تکرار تحلیلهای اجزاطی محدود نشان داده میشود که تاثیر همزمان فشار داخلی و تنش پسماند کششی موجود در اطراف جوش میتواند شرایط رشد ترک در پوسته را تسهیل نمایند.
|
|
کلیدواژه
|
مدل سازی فرایند جوشکاری ,المان محدود ,تنش پسماند ,استوانه جدار نازک ترکدار ,ترک نیمبیضوی
|
|
آدرس
|
دانشگاه علم و صنعت ایران, مرکز تحقیقات جوش و اتصال، دانشکده مهندسی صنایع, ایران, دانشگاه علم و صنعت ایران, دانشکده مهندسی مکانیک, آزمایشگاه خستگی و شکست, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
hussain.gharehbaghi@gmail.com
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fracture parameter determination for a thin walled pressurized cylinder under the influence of residual stress induced by welding process
|
|
|
|
|
Authors
|
Gharehbaghi Hussain ,Mohammad Aliha Mohammad Reza
|
|
Abstract
|
In the first part of this paper, the gas tungsten arc welding process of a thin cylinder made of Al6061 T6 alloy is simulated using 3 D finite element model in the ABAQUS code and the distribution of residual stress is obtained. Temperature dependent thermo mechanical properties are considered for the aluminum alloy and for simulating the heat source of tungsten arc welding, Goldak's double ellipsoid model is also employed. Based on the finite element results, the value of residual stress is considerably positive around the weld line and HAZ area which can increase the risk of crack initiation and propagation in the weldment zone. Hence, in the second part of the numerical analyses of this research a longitudinal semi elliptical crack is considered in the wall of internally pressurized aluminum cylinder and its mode I stress intensity factor (KI) is determined numerically for different crack geometries. Finally the influence of both residual stress field and internal pressure is taken into account on the value of KI. It is observed that the effects of combined internal pressure and tensile residual stresses around the crack can facilitate required conditions for crack propagation in the analyzed cracked thin cylinder.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|