بررسي و آناليز المان محدود اثرات ناشي ازجوشكاري بررفتار كمانشي پوسته استوانه‌اي آلومينيومي تحت فشار هيدرواستاتيك خارجي

Investigation and Finite Element Analysis of the Welding Effects on the Buckling Behavior of Aluminum Cylindrical Shells under External Hydrostatic Pressure

بررسي كمانش پوسته‌هاي استوانه‌اي آلومينيومي يكي از موضوعات مهم درساخت انواع زيردريايي مي‌باشد. باتوجه به آنكه درساخت پسته‌هاي استوانه‌اي اغلب از روش‌‌هاي معمول جوشكاري استفاده مي‌شود، ارزيابي دقيق ازحدتحمل كمانش پوسته‌هاي آلومينيومي ازاهميت ويژه‌اي برخوردار است. دراين تحقيق تاثيرجوشكاري دريك پوسته استوانه‌اي ازجنس آلومينيوم دريايي 5083 تحت بارگذاري هيدرواستاتيك خارجي به صورت تجربي و عددي مورد بررسي قرارگرفته است. درابتدا با استفاده از روابط تحليلي مقدار فشاركمانش يك نمونه پوسته استوانه‌اي آلومينيومي قبل از جوشكاري بدست آمده است وسپس حل عددي بار بحراني كمانش توسط نرم افزارالمان محدود ABAQUS موردارزيابي قرارگرفته و نتايج آن باروابط تحليلي اعتبارسنجي شده است. براي بررسي اثرهاي تنش­هاي پسماند ناشي از جوشكاري، عمل جوشكاري بر روي استوانه شبيه سازي شده و بار بحراني كمانش بعد از جوشكاري بدست آمده است. درادامه يك پوسته استوانه‌اي ازجنس آلومينيوم دريايي 5083 به روش رول كردن و جوشكاري خط طولي ساخته شده و تست كمانش هيدرواستاتيكي برروي آنان جام شده است. نتايج تحليل المان محدود نشان مي‌دهدكه ميزان تحمل فشارخارجي اين پوسته نسبت به حالت يك هدرزجوش نداشته باشد درحدود 50 درصدكاهش يافته است.

In this paper, experimental of residual stress and distortion generated when welding a and numerical studies were carried out to investigate the welding effects on the buckling behavior of aluminum cylindrical shells under external hydrostatic pressure. The cylindrical shell that is made of AL 5083 was tested under hydrostatic pressure before and after it was welded. Also, the numerical study was done by finite element software code "ABAQUS". Moreover, numerical simulation based on finite element modeling was used to study the influence of welding sequences on the distribution cylindrical shell. The simulation consisted of sequentially coupled thermal and structural analyses. sequences on the d numerical results were adopted.