تحلیل تنش در اتصالات جوشی یک خشک کن صنعتی ناشی از بارگذاری ضربه ای

در این پژوهش، مساله جدایش اتصال جوشی پروازنده های یک خشک کن صنعتی تحت بارگذاری ضربه ای مورد بررسی قرار می گیرد. وظیفه پروازنده ها پخش یکنواخت محصول درون سیستم و جلوگیری از تماس فوری محصول مرطوب با سطح خارجی لوله های بخار است. علاوه براین، برای جدایش محصول چسبیده به بدنه داخلی از ضربه چکش های ثقلی بر روی بدنه خارجی استفاده می گردد. بررسی های به عمل آمده حاکی از آن است که ضربات مکرر چکش بر روی بدنه سیستم موجب خرابی اتصال جوش های نگهدارنده پروازنده به پوسته داخلی و در نهایت جدایش کامل آنها خواهد شد. با فرض اینکه چکش با سرعت اولیه مشخص به سطح خارجی سیستم برخورد می کند، مدل اجزای محدود مساله به کمک نرم افزار تجاری آباکوس تهیه می شود. نتایج اولیه حاکی از آن است که ضربات چکش موجب تولید تمرکز تنش و تغییر شکل پلاستیک قابل توجه در ریشه اتصال جوش های پروازنده می گردد. به منظور پیشگیری از پدیده خرابی اتصال راهکارهای مختلفی پیشنهاد شده است از جمله: تغییر مکان اتصال جوشی، تقویت اتصال به کمک نبشی، تغییر ضخامت و جنس صفحه جاذب. بر اساس نتایج بدست آمده، تغییر موضع خط جوش به سمت ابتدای پروازنده و استفاده از نبشی تقویت کننده می توانند به ترتیب حدود %18 و %43 ماکزیمم تنش ون مایسز را کاهش دهند. علاوه بر این، کاربرد یک صفحه جاذب دو لایه می تواند مقدار تمرکز تنش در ریشه اتصال جوشی را به میزان %80 کاهش دهد.