نام پژوهشگر: هاشم رودی

بررسی اثر تنش های پسماند بر روی پارامتر های شکست (j-integral و k-factor) در جوش اصطکاکی اغتشاشی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1390
  هاشم رودی   سعید حدیدی مود

جوشکاری یکی از متداول ترین فرآیندها در ساخت انواع سازه های مکانیکی هستند. در کنار مزایای متعدد این فرآیند، به واسه ی پیچیدگی میدان های تنش و کرنش پسماند ناشی از آن مطالعه و شناخت اثرات آن بر عملکرد سازه های مزبور از جایگاه ویژه ای در پژوهش های کاربردی برخودار شده است. هدف مدل سازی جوش اصطکاکی اغتشاشی و بررسی اثر میدان های تنش پسماند بر روی پارامتر های شکست j-integral و k-factor در آن می باشد. بدین منظور ابتدا باید گرادیان دمایی حاصل از ایجاد پیوند در تمام هندسه سطح تخمین زده شود و سپس با استفاده از آن میدان تنش پسماند ناشی از این گرادیان دمایی بدست آورده شود. در ادامه تاثیر این میدان های تنش پسماند بررسی می شود. در نرم افزار abaqus پین جوش کاری و قطعه کار را مدل کرده و در یک آنالیز دینامیک- دمایی فرآیند را شبیه سازی کرده ایم. سپس با انتقال میدان های تنش پسماند به یک آنالیز استاتیک و ایجاد ترک مورد نظر تاثیر این میدان های تنش پسماند بر پارامتر j-integral بررسی شده است. برای اعتبار سنجی نتایج حاصل از حل نرم افزاری اجزا محدود، تعداد 18 عدد نمونه آزمایشی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. برای طراحی آزمایشات از روش تاگوچی استفاده شده که شامل نمونه های با ضخامت 3، 4 و 5 میلیمتر می باشد. برای ایجاد جوش در نمونه ها از دستگاه فرز استفاده شده که دور های متفاوت 800، 1000 و 1250 دور بر دقیقه و سرعت انجام جوش 20، 25 و 30 میلیمتر بر دقیقه در آزمایش مورد استفاده قرار گرفته اند و برای هر حالت ترک به دو صورت طولی و عرضی نسبت به خط جوش مورد آزمایش قرار گرفته است. برای نمونه های 5 میلیمتری طبق استاندارد e399 از نمونه ct و برای نمونه های 3 و 4 میلیمتری طبق همان استاندارد از نمونه 3point bending استفاده شده است. پس از انجام جوش، نمونه ها تحت تست شکست قرار گرفته اند و پارامتر شکست k-factor برای آن ها محاسبه شده است. نهایتاً نتایج حاصل از شبیه سازی نرم افزاری و آزمایش با هم مقایسه شده اند.