بررسی تجربی و عددی اثر تنش پسماند جوشکاری بر فرکانس های طبیعی

Abstract

فرآیند ساخت، باعث بوجود آمدن تنش‌پسماند در سازه ها می شود. فرآیندهایی چون جوشکاری نیز در بوجود آمدن این تنش‌ها دخیل بوده و بنا به کاربرد، می‌توانند مفید یا مضر باشند. برای اندازه‌گیری تنش‌پسماند غالبا باید از تست‌های پرهزینه و زمان‌بر بهره جست، این درحالی‌است که تست‌مودال بسیار کم‌هزینه و سریع می‌باشد. در مواردی که تغییرات دقیق تنش مد‌نظر نبوده و تنها تغییرات کیفی آن مورد‌نظر است، تست‌مودال جایگزین مناسبی برای تست‌های اندازه‌گیری تنش‌پسماند می‌باشد. در مقاله حاضر، ابتدا قطعه آلومینیومی تحت آنالیز‌مودال تجربی قرار گرفته، سپس قطعات جوشکاری‌شده تحت تست‌مودال قرار می‌گیرند و فرکانس های طبیعی قبل و بعد از جوشکاری مقایسه می‌شوند. لازم بذکر است، تست مودال تجربی بوسیله روابط اولر-برنولی صحت‌سنجی شده است. علاوه بر آنالیز‌مودال تجربی، مدلسازی عددی فرآیند جوشکاری نیز صورت پذیرفته و علاوه‌ بر صحت‌سنجی شبیه‌سازی فرآیند، نتایج عددی با نتایج تجربی مقایسه شده‌اند. مشاهده می‌شود جوشکاری موجب سخت‌شدن قطعه شده و فرکانس‌های طبیعی سازه را افزایش می‌دهد. این سختی محلی تمامی فرکانس‌های طبیعی قطعه را حدود 2 درصد افزایش داده که این بررسی توسط تحلیل عددی نیز صورت پذیرفته‌ است. در این مقاله به بررسی کمی اثر تنش‌پسماند ناشی از جوشکاری برروی تغییرات فرکانس‌های طبیعی قطعه حاضر پرداخته می‌شود. از مقایسه فرکانس‌های طبیعی سازه می‌توان به وجود تنش‌پسماند پی‌برد و تغییر فرکانس بوجود آمده را با تنش‌پسماند ایجاد شده مرتبط دانست.