بررسی و آنالیز المان محدود اثرات ناشی ازجوشکاری بررفتارکمانشی پوسته استوانه‌ای آلومینیومی تحت فشار هیدرواستاتیک خارجی

Abstract

بررسی کمانش پوسته‌های استوانه‌ای آلومینیومی یکی از موضوعات مهم درساخت انواع زیردریایی می‌باشد. باتوجه به آنکه درساخت پسته‌های استوانه‌ای اغلب از روش‌‌های معمول جوشکاری استفاده می‌شود، ارزیابی دقیق ازحدتحمل کمانش پوسته‌های آلومینیومی ازاهمیت ویژه‌ای برخوردار است. دراین تحقیق تاثیرجوشکاری دریک پوسته استوانه‌ای ازجنس آلومینیوم دریایی 5083 تحت بارگذاری هیدرواستاتیک خارجی به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرارگرفته است. درابتدا با استفاده از روابط تحلیلی مقدار فشارکمانش یک نمونه پوسته استوانه‌ای آلومینیومی قبل از جوشکاری بدست آمده است وسپس حل عددی بار بحرانی کمانش توسط نرم افزارالمان محدودABAQUS موردارزیابی قرارگرفته ونتایج آن باروابط تحلیلی اعتبارسنجی شده است. برای بررسی اثرهای تنش­های پسماند ناشی از جوشکاری، عمل جوشکاری بر روی استوانه شبیه سازی شده و بار بحرانی کمانش بعد از جوشکاری بدست آمده است. درادامه یک پوسته استوانه‌ای ازجنس آلومینیوم دریایی 5083 به روش رول کردن و جوشکاری خط طولی ساخته شده و تست کمانش هیدرواستاتیکی برروی آنان جام شده است. نتایج تحلیل المان محدود نشان می‌دهدکه میزان تحمل فشارخارجی این پوسته نسبت به حالت یک هدرزجوش نداشته باشد درحدود 50 درصدکاهش یافته است.