شبیه سازی جوشکاری لیزر-تیگ به کمک المان محدود

در تحقیق حاضر از مدل المان محدود برای شبیه سازی جوشکاری ترکیبی لیزر-تیگ و پیش بینی تنش پسماند حرارتی استفاده شده است. برای این منظور، از نرم افزار المان محدود آباکوس ویرایش 6.10 در تحلیل انتقال حرارت گذرا و تحلیل مکانیکی استفاده شده است. شار حرارتی اعمالی به قطعه کار توسط یک زیربرنامه با زبان برنامه نویسی فرترن به نرم افزار المان محدود اضافه گردید. مدل منبع حرارتی در نظر گرفته شده برای مدل کردن حرارت ورودی به قطعه شامل، یک مدل گلداک برای حرارت ورودی حاصل از قوس الکتریکی تیگ، یک مدل گوسین شار حجمی برای حرارت ورودی حاصل از لیزر و یک مدل گوسین شار سطحی برای حرارت ورودی حاصل از تعامل اثر قوس الکتریکی با پرتو لیزر در جوشکاری ترکیبی لیزر-تیگ می باشد. سپس با استفاده از مدل هایی که برای حرارت ورودی به قطعه در نظر گرفته شده است، تحلیل حرارتی صورت گرفته است و شکل جوش حاصل از آزمایش عملی با شکل جوش حاصل از شبیه سازی مقایسه گردیده است، تطابق خوبی بین شکل جوش شبیه سازی و نتایج تجربی حاصل گردید و با استفاده از نتایج تحلیل حرارتی، تحلیل مکانیکی صورت گرفته است و تنش های پسماند در جوشکاری ترکیبی لیزر-تیگ پیش بینی شده است.