بررسی و مقایسه مقاومت مکانیکی سیم جوش های معمولی با سیم جوش های ساخته شده از مواد هدفمند FGM

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
شرکت ملی گاز ایران، شرکت گاز استان خوزستان
20.1001.1/ijge.2026.2081442.1116
چکیده
در این پژوهش، تحلیل حرارتی-مکانیکی دو قطعه ی جوش داده شده به همدیگر با سیم جوش ساخته شده از مواد هدفمند اف جی ام از روش اجزای محدود در نرم افزار انسیس ورکبنچ انجام شده است. در تحلیل حرارتی گذرا، از روش تولد و مرگ المان های اجزای محدود برای مدلسازی فرآیند جوشکاری بهره برده شد، و توزیع دمای ایجاد شده به عنوان بار حرارتی برای انجام تحلیل تنش و کرنش در محیط سازه-ای استاتیک بکار گرفته شده است. نتایج حاکی از تاثیر شایان نگرش خواص ماده ی اف جی ام بر توزیع تنش وکرنش بوده است. یافته شد که هر چه درجه بندی تابعی مدول کشسان، ضریب پواسون، ضریب انبساط حرارتی، و ضریب رسانایی هدایتی کم تر باشد تنش و کرنش کمتری بوجود می آید. از دیدگاه خواص وابسته به دما، ضریب انبساط حرارتی وابسته به دما سبب تنش کمتر نسبت به حالت ثابت بودن آن می شود. در مقابل، ضریب رسانایی هدایتی و ظرفیت گرمای وابسته به دما سبب افزایش مقدار تنش و کرنش نسبت به حالت ثابت بودن آن با دما است. همچنین، هر چه سرعت جوشکاری کمتر باشد تنش و کرنش کمتری بوجود می آیند. نتایج این پژوهش را می توان در ارزیابی خواص مناسب سیم جوش ساخته شده از مواد اف جی ام در صنعت بکار برد.من حیث جنبه جدید بودن و نوآوری در تحقیق لازم به ذکر است با بررسی مقالات و کارهای دیگر محققان دیده شد که تا کنون کسی بر روی تشریح تنش در سیم جوش های معمولی در مقایسه با سیم جوش های ساخته شده از مواد هدفمند FGM کار نکرده است. پس در این پژوهش برآنیم تا به این کار بپردازیم.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigation And Comparison Of Mechanical Strength Of Ordinary Welding Wires With Welding Wires Made Of Fgm Targeted Materials

نویسنده English

Aria Esmaeilpour
National Iranian Gas Company, Khozestan Gas Company
چکیده English

In this study, the thermomechanical analysis of two specimens welded together with an FGM-based welding wire has been conducted employing the finite element method in Ansys Workbench software. In the transient thermal analysis, the element death-and-birth technique was taken into account to simulate the welding process, with the generated temperature gradient accounting for a thermal loading distribution to analyze stress and strain in the Static Structural environment. Findings indicate that different values of material

gradation could substantially influence the results. It was also revealed that the lower level of gradation of elastic modulus, Poisson's ratio, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity coefficient, the lower the level of stress and strain. Regarding temperature-dependent properties, the coefficient of thermal expansion varrying by temperature causes less stress than simulations in which such parameter is independent of temperature. Depending on the temperature, on the other hand, thermal conductivity coefficient as well as heat capacity, cause the amount of stress and strain to rise, as opposed to their constant state with temperature. Last but not least, the lower the welding speed, the lower the stress and strain. The outcomes of this piece of research can be used to assess the appropriate characteristics of welding wires made of FGM in the industry.. Regarding the novelty and innovation of this research, a review of existing literature reveals that no prior studies have analyzed stress distribution in conventional welding wires compared to those made from Functionally Graded Materials (FGMs). Therefore, this study aims to address this gap.

کلیدواژه‌ها English

FGM welding wire
welding process
thermomechanical analysis
stress-strain distribution

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 07 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 17 دی 1404
  • تاریخ بازنگری 17 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 26 مرداد 1405