تعیین پارامترهای شکست یک استوانه جدار نازک تحت فشار در حضور تنش‏های پسماند جوشکاری

Abstract

در این مقاله ابتدا فرایند جوشکاری قوس تنگستن یک پوستة آلومینیومی با درز جوش طولی به‏صورت سه‏بعدی در نرم‏افزار آباکوس مدلسازی شده و توزیع تنش پسماند ناشی از فرایند جوشکاری به‏دست می‏آید. تمامی خواص مکانیکی و حرارتی پوسته وابسته به دما در نظر گرفته شده و برای مدلسازی شار حرارتی و فلز جوش از مدل دو بیضی‏گون گلداک و روش تولد و مرگ المان استفاده می‏شود. مقدار تنش پسماند در اطراف خط جوش و در ناحیه متأثر از حرارت به مقدار قابل ملاحظه‏ای کششی می‏باشد که می‏تواند سبب بروز و رشد ترک در ناحیة خط جوش شود. سپس یک ترک سه‏بعدی نیم‏بیضوی با طول‏های مختلف در امتداد خط جوش و در جدارة پوستة آلومینیومی به‏صورت طولی در نظر گرفته می‏شود و پس از محاسبة ضریب شدت تنش مود I آن تحت بارگذاری فشار داخلی منحنی‏های تغییرات ضریب شدت تنش در سرتاسر جبهة ترک و برای طول ترک‏های مختلف ارائه می‏شود. در نهایت با در نظر گرفتن تأثیر حوزة تنش پسماند اطراف جوش در ضریب شدت تنش و تکرار تحلیل‏های اجزاطی محدود نشان داده می‏شود که تأثیر همزمان فشار داخلی و تنش پسماند کششی موجود در اطراف جوش می‏تواند شرایط رشد ترک در پوسته را تسهیل نمایند.