بررسی تاثیر تنش های پسماند جوشی برروی عمر خستگی سازه های جوشکاری

درکلیه سازه های تولید شده توسط یکی از روشهای جوشکاری ذوبی تنشهای پسماند و عیوب ایجاد شده درطی فرایند جوشکاری تاثیرزیادی برروی استحکام جوش و چقرمگی شکست خواهد داشت. در این مقاله با استفاده از روش آنالیز المان محدود ترموالاستوپلاستیک و در محیط نرم افزار ABAQUS مقدار و توزیع تنشهای پسماند ایجاد شده در فرایند جوشکاری دو پلیت از جنس SAE 1020 به صورت لب به لب تعیین شد. سپس با اعمال بارگذاری نوسانی و با در نظر گرفتن یک ترک با طول و جهت مشخص، نرخ پیشروی ترک با استفاده از روابط تحلیلی محاسبه شد. در این روابط تحلیلی باید ضریب شدت تنش تعیین شود. به این منظور باید بصورت جداگانه ضرایب شدت تنش ناشی از تنشهای پسماند، بارگذاری نوسانی و ترک محاسبه شده و با استفاده از اصل برهم نهی آثار، مقدار ضریب شدت تنش معادل محاسبه شود. سپس با استفاده از مکانیک شکست الاستیک خطی تاثیر ضریب شدت تنش بر نرخ پیشروی ترک مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت عمر خستگی سازه جوشی تعیین شد. مقایسه نتایج حاصل از این روش آنالیز عمر خستگی، با آزمایشات عملی تطابق خوبی را بین روش تحلیلی و عملی نشان می دهد.