کاربر گرامی Skip Navigation Links

پیش از اقدام به خرید ترجمه فارسی می توایند نسخه انگلیسی را به صورت رایگان دانلود و بررسی نمایید. متن چکیده و ترجمه آن در پایین همین صفحه قابل مشاهده است.
دانلود رایگان مقاله انگلیسی
گروه ترجمه تخصصی البرز اقدام به ترجمه مقاله " مهندسی مواد و متالوژی " با موضوع " شبیه سازی عددی میدان دمایی جوشکاری، تنش پسماند و تغییر شکل ناشی از جوشکاری با سرباره الکتریکی " نموده است که شما کاربر گرامی می توانید پس از دانلود رایگان مقاله انگلیسی و مطالعه ترجمه چکیده و بخشی از مقدمه مقاله، ترجمه کامل مقاله را خریداری نمایید.
عنوان مقاله انگليسي

Numerical simulation of welding temperature field, residual stress and deformation induced by electro slag welding

نویسنده/ناشر/نام مجله :
Computational Materials Science
سال انتشار
2012
کد محصول
1000233
تعداد صفحات انگليسي
12
تعداد صفحات فارسي
27
قیمت بر حسب ریال
135000
نوع فایل های ضمیمه
Pdf+Word
حجم فایل
4 مگا بایت
تصویر پیش فرض




Abstarct

To increase productivity, welding process with large heat input such as electro slag welding (ESW) process has been used to connect the joints between the diaphragm and the column plate in high-rise steel building. However, the heat input of ESW is much higher than those of the other welding processes, and the high heat input not only largely alters the properties of steel but also results in large residual stresses. Consequently, the changes of steel properties and residual stresses induced by ESW have significantly effects on the safety of a structure. In this study, a three dimension (3-D) finite element model with considering moving heat source was developed to simulate the welding temperature field, Dt8/5 time, welding residual stress and distortion in a typical thick plate joint performed by ESW. The thermal cycles computed by finite element model were compared with experimental measurements. Meanwhile, the features of welding residual stress and distortion distributions in the ESW joint were investigated numerically. In addition, the influences of heat input on the size of heat affected-zone (HAZ), Dt8/5 time welding residual stress and distortion were examined. The thermal cycle curve and simulated by FEM model can be used to deduce the micro-structure as well as toughness of weld zone and HAZ, while the welding residual stress distribution estimated by numerical model can be helpful to assess the structural integrity

Contents

1. Introduction

2. Temperature cycle measurement of ESW joint

3. Computational approach

3.1. Finite element model

3.2. Thermal analysis and heat source model

3.3. Mechanical analysis

3.4. Simulation cases

4. Results and discussion

4.1. Temperature results computed by FE model

4.2. Comparison of thermal cycles

4.3. Welding residual stress distribution

4.4. Welding distortion

4.5. Discussions 

5. Conclusions 

چکیده

به منظور افزایش بهره‌وری، فرآیند جوشکاری با حرارت ورودی زیاد از قبیل جوشکاری با سرباره الکتریکی (ESW) به منظور وصل کردن اتصالات بین دیافراگم و صفحه ستون در ساختمانهای فولادی مرتفع مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این وجود، حرارت ورودی ESW نسبت به سایر فرآیندهای جوشکاری، بسیار بیشتر است و حرارت ورودی زیاد نه تنها تا حد زیادی خواص فولاد را تغییر می‌دهد بلکه تنشهای پسماند بزرگی هم ایجاد می‌کند. در نتیجه، تغییرات خواص فولاد و تنشهای پسماند ناشی از ESW اثرات مهمی بر امنیت سازه دارند. در این مطالعه، یک مدل سه بعدی (3-D) المان متناهی با در نظر گرفتن منبع حرارتی متحرک برای شبیه‌سازی میدان دمایی جوشکاری،زمان ، تنش پسماند جوشکاری و اعوجاج در یک اتصال معمول صفحه ضخیم با ESW توسعه داده شد. سیکلهای حرارتی محاسبه شده توسط مدل المان متناهی با اندازه‌گیریهای حاصل از آزمایش مقایسه گردید. ضمنا ویژگیهای توزیع تنش پسماند و اعوجاج جوشکاری در اتصال ESW به طور عددی بررسی شد. همچنین تاثیرات حرارت ورودی بر اندازه منطقه متاثر از حرارت (HAZ)، زمان  تنش پسماند و اعوجاج ناشی از جوشکاری آزمایش شد. می‌توان از منحنی سیکل حرارتی و شبیه‌سازی شده توسط مدل FEM  به منظور استنباط ریزساختار و نیز چقرمگی منطقه جوش و HAZ استفاده کرد و توزیع تنش پسماند جوشکاری برآورد شده توسط مدل عددی، می‌تواند در ارزیابی بی‌نقصی ساختار مفید باشد.

فهرست مطالب

1-مقدمه

2- اندازه‌گیری سیکل دمایی اتصال ESW

3-رویکرد محاسباتی

1-3- مدل المان متناهی

2-3-آنالیز حرارتی و مدل منبع حرارت

3-3 آنالیز مکانیکی          

4-3- موارد شبیه‌سازی (simulation cases)

4-نتایج و بحث

1--4 نتایج دمایی محاسبه شده توسط مدل FE

2-4- مقایسه سیکلهای حرارتی

3-4- توزیع تنش پسماند جوشکاری

4-4- اعوجاج ناشی از جوشکاری

5-4- بحث

5-نتایج

1-مقدمه 

اتصال تیر-به-ستون یک جزء سازه‌ای حیاتی در ساختمانهای فولادی مرتفع است. برای دستیابی به بهره‌وری بالا، فرآیندهای جوشکاری با حرارت ورودی زیاد از قبیل فرآیند جوشکاری با سرباره الکتریکی (ESW) و جوشکاری قوسی زیرپودری (SAW) برای وصل کردن اتصالات تیر-به-ستون کاربرد گسترده‌ای دارند. اما حرارت ورودی ESW نسبت به سایر فرآیندهای جوشکاری از قبیل جوشکاری قوسی فلز با گاز، جوشکاری قوسی با الکترود پوشش دار و جوشکاری قوسی توپودری بسیار بیشتر است. حرارت ورودی زیاد موجب تغییر قابل توجه ریزساختار و خواص مکانیکی به ویژه اندازه دانه و چقرمگی می‌شود. عموما اتصال ESW نزدیک به اتصالات تیر-به-ستون است که موقع دریافت یک بار دینامیکی مثل زمین‌لرزه، مقدار تنش و کرنش در آنجا بزرگ است.

از زمان وقوع زمین‌لرزه Hanshin-Awaji در سال 1995، توجه محققان به رفتار اسکلت فولادی ساختمانها در قبال زلزله، فزاینده بوده است. ضمنا استاندارد طراحی کنونی نسبت به گذشته، چقرمگی بیشتری را برای تیر-به-ستون ایجاب می‌کند. امروزه در ژاپن، چقرمگی لازم برای این نوع اتصال بر حسب انرژی جذب شده شارپی در 0˚C، کمتر از 70J نیست. در محل جوشکاری، مطالعاتی برای بررسی ارتباطات بین حرارت ورودی، دمای میان‌پاس و انرژی جذب شده شارپی در اتصالات معمول جوش سازماندهی شده و بانک اطلاعاتی وسیعی فراهم آمده است. اخیرا Kojima و همکارانش فرمولی را برای برآورد چقرمگی HAZ طبق ترکیب شیمیایی فولاد برای جوشهای سرباره الکتریکی ستونهای جعبه‌ای ساختمان پیشنهاد داده‌اند. آنها در تحقیق خود از یک شبیه‌ساز حرارتی برای مشابه‌سازی سیکلهای حرارتی HAZ ایجاد شده توسط ESW استفاده کردند و زمان  مربوط به HAZ در محدوده بین 300 تا 600 ثانیه کنترل شد.

از طرفی، فناوری شبیه‌سازی عددی بر اساس روش المان متناهی برای محاسبه سیکلهای حرارتی، تنش پسماند جوشکاری، تغییر شکل ناشی از جوشکاری و حتی ریزساختار و سختی کاربرد گسترده‌ای داشته است. تا آنجا که ما مطلعیم، مدلهای بسیار محدودی برای شبیه‌سازی فرآیند جوشکاری با سرباره الکتریکی توسعه یافته‌اند.... 


خدمات ترجمه و ویرایش گروه ترجمه تخصصی البرز برای رشته مهندسی مواد و متالوژی


این مقاله ترجمه شده مهندسی مواد و متالوژی در زمینه کلمات کلیدی زیر است:


Electro slag welding
Thermal cycleT Moving heat source