بررسی اثر تنش های پسماند بر رفتار اتصالات صلب جوشی در سازه های فولادی

در طراحی سازه های فولادی از اثرات تنش های پسماند حاصل از جوشکاری عمدتاً صرفنظر می گردد. درحالی که میزان تنش های پسماند گاهی از مقدار استحکام تسلیم فلز پایه هم فزونی می یابند. در این پژوهش به صورت خاص، اثر تنش های پسماند به عنوان مقوله ای کم تر پرداخته شده در سازه های فولادی، به منظور بررسی رفتار یک اتصال صلب مورد توجه قرار گرفته است. ابتدا مدل اجزا محدود مربوط به جوش گوشه ورق های فولادی استحکام بالا q460gj بال به جان، در نرم افزار سیموفکت ولدینگ شبیه سازی شد و با نتایج یک تحقیق معتبر که بر اساس روش مقطع زنی بود اعتبارسنجی شد که انطباق قابل قبولی بین نتایج تجربی و عددی حاصل شد. با مقایسه مقادیر حداکثر تنش های پسماند در بال ها و جان تیر مشخص گردید که حداکثر تنشهای کششی و فشاری جان به ترتیب %30 و %84 درصد از مقدار متناظر آن در بال ها بیشتر است. سپس با استفاده از مدل المان محدود اعتبارسنجی شده از مرحله قبل، نمودار لنگر-دوران دو نمونه اتصال در حالت هایی که اثرات تنش های پسماند در نظر گرفته شد و بدون آن استخراج شدند. نمونه با تنش های پسماند شامل جوش های شیاری ورق روسری و جوش های گوشه مربوط به ورق های برش گیر جان و زیرسری بود. در صورتی که تنش های پسماند حاصل از جوشکاری در نظر گرفته شود، صلبیت اتصال %7.65 در مقایسه با حالتی که تنش های پسماند در نظر گرفته نمی شوند، کاهش می یابد. میزان سختی اولیه و لنگر نهایی حالت تنش پسماند نسبت به حالت بدون آن به ترتیب %65، %31 کاهش می یابد. هم چنین دوران نهایی در مقایسه با حالت بدون در نظر گرفتن تنش های پسماند %130 افزایش می یابد.