پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی

  عنوان:

 

تأثیر روش سنگ­زنی مته‌­ای بر استحکام خستگی اتصالات جوش‌کاری شده لب به لب فولادی

استاد راهنما:

دکتر عباس فدایی

 

اساتید داور:

دکتر امیرحسین محمودی

دکتر هاشم مظاهری

 

نگارش:

آنت بت خودو

 

      تاریخ دفاع:

    6/4/1395 ساعت10:00

     محل دفاع:

سمینار 3 دانشکده مهندسی

چكيده:

در میان اتصالات، جوش‌کاری بیش­ترین کاربرد را در صنایع مختلف دارد. طی عملیات جوش‌کاری، ماده تا دمایی بالاتر از دمای ذوب حرارت داده می­شود و ماده ذوب شده یک حوضچه جوش را تشکیل می­دهد. این امر موجب تشکیل تنش پسماند کششی در موضع جوش می­گردد. عیوب جوش‌کاری، هندسه جوش مانند شعاع پاشنه جوش و الگوی تنش پسماند کششی، تأثیر چشم‌گیری بر استحکام خستگی اتصالات جوشی دارند. بنابراین استفاده از روش­هایی به منظور بهبود عمر خستگی اتصال ضرورت دارد. به طور کلی روش­های بهبود عمر خستگی در دو گروه روش­های اصلاح هندسه جوش و روش­های اصلاح الگوی تنش پسماند طبقه­بندی می­شوند. در پژوهش حاضر اثر روش سنگ­زنی مته­ای بر استحکام خستگی جوش لب به لب فولادی بررسی شده است. روش سنگ­زنی مته­ای یکی از روش­های اصلاح هندسه جوش می­باشد که با حذف عیوب هندسی در موضع پاشنه جوش و افزایش شعاع آن منجر به کاهش ضریب تمرکز تنش و لذا افزایش استحکام خستگی جوش می­شود. در این پژوهش شبیه­سازی­ها با استفاده از نرم­افزار اجزای محدود آباکوس انجام شدند. سنگ­زنی مته­ای نمونه­های جوش‌کاری شده­ی لب به لب فولادی با دستگاه سنگ­زنی و با به کارگیری سنگ­های انگشتی مخروطی شکل صورت گرفت. سنگ­های انگشتی با شعاع­های مختلف انتخاب شده­اند تا امکان مقایسه بهتر فراهم شود. عمر خستگی نمونه­ها قبل و بعد از سنگ­زنی با آزمون تحت اعمال بارگذاری با دامنه ثابت تعیین گردیدند.

نتایج حاصل از این پژوهش بهبود 72/43 درصدی در ضریب تمرکز تنش و 61/50 درصدی در عمر خستگی نمونه­‌ها را نشان    می­دهد.

Abstract:

Among assembling methods, welding is most widely used in various industries. During the welding operation, material is heated to a temperature above the melting point and melted material forms a weld pool. This leads to the formation of tensile residual stresses in the weld toe. Welding defects, geometry of welding such as weld toe radius and tensile residual stress pattern have a significant impact on fatigue strength of welded joints. Therefore, the use of fatigue improvement techniques for welded joints is necessary. In general, weld fatigue improvement methods can be divided into two main groups: weld geometry modification methods, residual stress methods. In this thesis, effect of burr grinding technique on fatigue strength of butt-welded joint has been evaluated. Burr grinding is one of the weld geometry modification methods that with removing small crack-like defects at the weld toe and increasing weld toe radius leads to reduction of stress concentration factor and improvement of fatigue strength of weld. In this thesis, Finite element simulation was performed by using Abaqus software. Burr grinding procedure on welded samples was done by using an electric grinder and different conical burrs. Burrs with different radii have been selected in order to provide a better comparison. Fatigue life of samples before and after grinding were determined by fatigue tests under constant amplitude loading. The results show 43.72 percent improvement in stress concentration factor and 50.61 percent improvement in fatigue life of samples.

Key Words: Burr grinding, Fatigue strength, Butt weld.

مشخصات فردی:

نام و نام خانوادگی: آنت بت خودو

تاریخ تولد: 7/3/1369

آدرس محل سکونت: همدان، شهرک مدرس، توحید6، پلاک10

شماره تماس: 09188180070

پست الکترونیکی: aebetkhoodu@yahoo.com

سوابق تحصیلی:

·        مدرک کارشناسی مهندسی مکانیک گرایش طراحی جامدات از دانشگاه بوعلی سینای همدان، 87-91.

·        تاریخ دفاع از پایان‌نامه کارشناسی با موضوع شبیه­سازی و طراحی انواع 8 گانه مکانیزم­های چهارمیله­ای در محیط نرم افزار Working Model: شهریور ماه سال 1391 با نمره20 به راهنمایی دکتر عباس فدایی.

·        دانشجوی برگزیده آموزشی مقطع کارشناسی ارشد دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلی سینا در سال 1394 با رتبه اول.

مهارت‌های فردی:

·        دارای گواهی‌نامه مهارت آموزش فنی و حرفه‌ای در تحلیل مکانیکی با نرم‌افزار ABAQUS با کسب نمره 5/89 و سطح خیلی خوب.

·        دارای گواهی­نامه مهارت آموزش فنی و حرفه­ای در طراحی و مدل­سازی با AutoCAD با کسب نمره 83 و سطح خیلی خوب.

·        تسلط به زبان انگلیسی، تسلط نسبی به نرم­افزار Working Model.