مدلسازی المان محدود و تست تجربی جوشکاری مقاومتی نقطه ای به منظور مطالعه ویژگی های مکانیکی و حرارتی

Abstract

فرآیند جوش نقطه ای مقاومتی (RSW) یک پروسه‌ی اتصال است که شامل فعل و انفعالات الکتریکی، حرارتی و مکانیکی می‌باشد و باعث می‌شود این روش شدیدا غیر خطی و برای مدل سازی دشوار باشد. در این مقاله، برای تجزیه و تحلیل و مدلسازی RSW، از نرم افزار اجزای محدود ANSYS استفاده شده‌است. به منظور افزایش دقت، خواص مواد به صورت وابسته به دما تعریف شده‌اند و تبدیل فاز در شبیه سازی در نظر گرفته شده‌است. مواد مورد استفاده فولاد AISI 1008 می باشد و پارامترهای اصلی فرآیند شامل شعاع تماس، فشار تماس و توزیع دما مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همچنین چگونگی رشد نقطه جوش در طول فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه گیری عددی برای محاسبه اندازه دکمه جوش با نتایج آزمایش تجربی همخوانی خوبی داشته‌است. با استفاده از این نتایج، تنظیمات بهینه برای جریان، زمان و فشار دستگاه جوش نقطه ای می‌تواند در مواد مختلف برای افزایش کیفیت جوشکاری به‌کار رود. علاوه برای جریان الکتریکی جریان شانتینگ (انحرافی) بر اندازه دکمه جوش تاثیر می گذارد. برخی از آزمایشات به منظور بررسی تأثیر جریان الکتریکی، طراحی و شبیه سازی شده اند.