Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
3
1
gregorian
2016
6
1
16
4
online
1
fulltext
fa
تأثیر جنس ماده و شرایط جوشکاری بر مشخصههای جوشTشکل ورقهای فولادی با استفاده از نتایج تجربی و مدل عددی
Effect of material and welding parameters on characteristics of T-shape weld of steel plates using experimental data and numerical model
در این مقاله از دادههای تجربی بهمنظور توسعه یک رابطه تحلیلی- تجربی برای منبع حرارتی دو بیضوی جهت مدل کردن فرآیند جوشکاری در اتصال جوش Tشکل از ورقهای فولادکربنی AISI 1020 و زنگنزن AISI 304 استفاده شده است. از این مدل در برنامه کامپوتری مبتنی بر روش المان محدود برای شبیهسازی سهبعدی جوش دو ورق استفاده شده و میدان دمایی در محل جوش بدست آمده است. نتایج تجربی بصورت درجه حرارت نقاطِ مشخص که در حین جوشکاری توسط سیستم دادهپردازی کامپیوتری که بدین منظور طراحی و ساخته شده است، ذخیره میگردند. همچنین ضخامت لایههای جوش با ارزیابی ساختار کریستالی و سختی آنها تعیین و با نتایج مدل عددی مقایسه شدهاند. با مقایسه دادههای تجربی و نتایج حاصل از حل عددی، ضریب مدل عددی بهکمک روش "بهروز رسانی" تعیین شده است. اثر جنس ورق و شرایط جوشکاری نیز مورد بررسی قرار گرفته تا از عمومیت مدل اطمینان حاصل شود. این مدل میتواند جهت تعیین کیفیت جوش و ضخامت لایه تحت تأثیر حرارت و همچنین در بررسی احتمال فوران یا ترک گرم در حین جوشکاری مورد استفاده قرار گیرد. مزیت عمدهی مدل این است که تعداد ضرایب آن تنها به یک ضریب کاهش یافته و سایر ضرایب به پارامترهای فیزیکی و یا هندسی قطعات جوش مربوط میشوند. نتایج عددی حاصل از این مدل، نشان میدهند که اصلیترین عوامل مؤثر در توزیع درجه حرارت اطراف جوش، ضریب هدایت حرارتی ورقها، ضخامت، مقدار گرمای ورودی و سرعت جوشکاری میباشند.
In this paper, experimental data have been used to develop a semi empirical relationship for double-ellipsoidal heat source to model the welding process of a T-shape fillet weld of carbon steel AISI 1020 and stainless steel 304. This model is used in a finite element based computer code to simulate the three dimensional welding process and obtain the temperature profile around the weldment. Experimental data in the form of temperature for certain points have been recorded during the welding process using a computerized data processing system which has been designed for this purpose. Also, the thickness of the weldment layers has been compared by observing their hardness and crystallography. By comparing experimental data with numerical result, the coefficient of the model has been determined using “model updating” process. The effects of material properties and welding parameters have been studied to insure the generality of the model. This model can be used to evaluate the quality of the welding and thickness of the heat affected zone as well as the risks during the welding process such as burn-through and hot cracking. The main advantage of this model is that the number of coefficients is reduced to only one parameter and the rest have been related to the physical and geometrical characteristics of the weld. Results of the numerical simulation obtained using this model show that the major factors which affect the temperature distribution around the weldment are material conductivity, plate thickness, input heating and welding speed.
جوش,مدل منبع حرارتی دو بیضوی,بهروز رسانی,نتایج تجربی,حل عددی
Welding,Double-Ellipsoidal Heat Source (DEHS),Model Updating,Experimental results,Numerical solution
175
186
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-6584&slc_lang=fa&sid=15
Farid
Vakil-Tahami
فرید
وکیلی تهامی
100319475328460061578
100319475328460061578
Yes
Associate professor, University of Tabriz
هیئت علمی، دانشگاه تبریز
Ali
Ziaei Asl
علی
ضیائی اصل
100319475328460061577
100319475328460061577
No
Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
Peyman
Majnoun
پیمان
مجنون
100319475328460061576
100319475328460061576
No
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز