فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش، شبیه‌سازی المان محدود فرایند جوشکاری اصطکاکی دورانی دو لوله غیر هم‌جنس ASTM A106-B و AISI 4140 ارائه شد. با استفاده از طرح آزمایش کسری، تأثیر پارامترهای اصلی جوشکاری شامل سرعت دورانی، فشار اصطکاکی، زمان اصطکاکی، فشار آهنگری و زمان آهنگری بر میزان کوتاه‌شدگی نمونه‌های بعد از جوشکاری مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به وجود تغییرشکل شدید در این فرایند و جلوگیری از ایجاد المان‌های اعوجاج یافته از تکنیک مش‌ریزی مجدد ابتکاری و اسکریپت‌نویسی در نرم‌افزار آباکوس استفاده گردید. در مجموع 27 مدل‌سازی المان محدود و 3 آزمون تجربی جهت اعتبارسنجی انجام گرفت. نتایج نشان داد که افزایش تمامی پارامترهای فرایند، کوتاه‌شدگی بیشتر اتصال را در پی دارد. پارامتر فشار اصطکاکی نیز با 33.9% بیش‌ترین تأثیر را بر میزان کوتاه‌شدگی نمونه‌ها دارا بود. علاوه بر این، افزایش فشار و زمان آهنگری تا مقدار محدودی کوتاه‌شدگی قطعات را افزایش داده و پس از آن بی‌تأثیر بودند. از سوی دیگر، میزان دمای تعادلی در سطح اتصال در حدود 1250 درجه سانتی‌گراد بود که بعد از حدود 2 ثانیه از شروع فرایند ایجاد می‌شد. نتایج آزمون‌های اعتبارسنجی نیز بیانگر وجود خطای شبیه‌سازی در حدود 5.6% بود که نشان از مطابقت بالای مدل المان محدود با شرایط تجربی فرایند دارد.