پیش بینی عمر خستگی دراتصالات جوش اصطکاکی نقطه ای و اثر چیدمان آنها در آلیاژ آلومینیوم 7075-t6

جوشکاری رایج ترین فرآیند در اتصالات فلزی بوده و در واقع پرکاربردترین روش ساخت و تولید محصولات صنعتی است، به گونه ای که نقشی کلیدی در کلیه صنایع و زیر ساخت ها ایفا می نماید. در دنیای مدرن امروز روشهای مختلفی برای ایجاد اتصال جوشی در فلزات وجود دارد. این تکنیک ها از جهات مختلف طبقه بندی می شوند که یکی از متداول ترین آن ها تقسیم بندی به دو حالت جوش های ذوبی و جوش های حالت جامد است. فرآیند جوشکاری اصطکاکی نقطه ای (sfw) یک فرآیند حا لت جامد می باشد که در واقع روش ارتقاء یافته ی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (fsw) و ترکیب این روش با جوشکاری مقاومتی نقطه ای (rsw) است. در این روش یک ابزار چرخان با حرکت در راستای ضخامت دو ورق که روی هم قرار گرفته اند حرارتی ایجاد کرده و مواد اطراف ابزار را به حالت خمیری در آورده و در نهایت اتصال نقطه ای ایجاد می شود. هدف اصلی در این تحقیق پیش بینی عمر خستگی با استفاده از روش المان محدود در اتصالات جوش اصطکاکی نقطه ای براساس توزیع سختی و به کارگیری معادلات کرنش ـ عمر می باشد. نرم افزار المان محدود ansys با حل غیر خطی الاستیک ـ پلاستیک جهت شبیه سازی اتصالات و به دست آوردن مقادیر تنش و کرنش موضعی در اطراف ریشه جوش به کارگرفته شده است. نزدیکی نتایج پیش بینی شده با روش حل عددی و تست های تجربی نشان دهنده ی صحت و قابل قبول بودن مدل ارائه شده در این تحقیق می باشد. جهت بررسی اثر چیدمان و تعیین بهترین حالت از لحاظ بالا بودن عمر خستگی پنچ آرایش مختلف پرکاربرد و رایج در صنعت که عبارتند از: چهار اتصال موازی با جهت اعمال بار، دو ردیف دو اتصالی، چهار اتصال عمود بر راستای اعمال بار، سه ردیف که وسط شامل دو اتصال و سه ردیفی که ردیف وسط شامل سه اتصال می باشد که به ترتیب چیدمان های نوع a، b، c، d و e پیشنهاد داده شده اند. با بررسی نتایج حاصل از حل المان محدود و تست های تجربی چیدمان سوم بهترین عملکرد را نسبت به بقیه داشته است و بالاترین مقاومت خستگی را دارا می باشد.