مدل سازی الاستیک-پلاستیک تنش های پسماند ناشی از جوشکاری لیزری در سازه های هوافضا

یکی از مناسب ترین فناوری های اتصال جوشکاری با اشعه لیزر است که در این نوع جوشکاری به دلیل انرژی موضعی کمتری که در محل جوش اعمال می شود، اعوجاج کمتری به وجود می آید، محل جوش استحکام بالایی را دارا بوده و فرایندی با سرعت بالا می باشد. رشد صنعت هواپیما در کاهش وزن سازه های هوافضا منجر به معرفی جوشکاری لیزری در ساخت سازه های هوافضا با تقویت کننده ها به جای اتصالات پرچ شده است. در این مقاله یک مدل تحلیلی برای محاسبه تنش های پسماند ناشی از جوشکاری لیزری ارائه گردیده و نتیجه به دست آمده با نتایج عددی اعتبارسنجی شده است.
هدف از این تحقیق مطالعه توزیع تنش پسماند عرضی صفحات ساخته شده از آلومینیوم آلیاژ 6061-T6 می باشد که در ساخت پنل های بدنه هواپیما به کاربرده می شود. نتایج نشان می دهد در صورتی که حداکثر تنش اعمال شده در قطعه کار کمتر از تنش تسلیم ماده باشد، نفوذ پلاستیک در قطعه به وجود نمی آید که در این شرایط تنش پسماند نیز وجود نخواهد داشت. مشخص شده است که بزرگ ترین تنش ها در نزدیکی سطح صفحه گسترش پیدا می کنند اما این تنش ها به سرعت کاهش یافته و در سطوح پایین تر تقریبا به صفر می رسند. ماده الاستیک-پلاستیک ایده آل فرض شده است. مطابقت خوبی بین نتایج محاسبه شده و عددی به دست آمده است.