بررسی تجربی و عددی شکست اتصال جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با ابزار معمولی و ماسوره ای با استفاده از روش مکانیک آسیب GTN

هدف از این مطالعه، بررسی شکست اتصال جوش اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم ۶۰۶۱-T۶ تحت آزمون کششی-برشی با استفاده از روش مکانیک آسیب می باشد. در گذشته به دلیل مشکل در ایجاد جوش های با استحکام بالا و مقاوم به خستگی و خوردگی در آلیاژهای آلومینیوم، جوش کاری را در این صنایع محدود کرده بود، اما با ظهور فرایند جوش کاری اصطکاکی اغتشاشی، استفاده از آلیاژهای آلومینیوم مورد توجه قرار گرفته و جوش کاری آنها امکان پذیر شده است. استفاده از مواد سبک بویژه آلیاژهای آلومینیوم در صنایع خودروسازی، کشتی سازی و هوافضا به سرعت در حال افزایش است و کارکرد این آلیاژها نیازمند توسعه ی روش های اتصال دهی و جوش کاری می باشد. لذا بررسی و تحلیل جوش اصطکاکی اغتشاشی دارای اهمیت بسیار بالایی می باشد. در این مطالعه جهت بررسی شکست اتصال جوش اصطکاکی اغتشاشی از روش مکانیک آسیب گارسون- تورگارد- نیدلمن استفاده شده است. شبیه سازی شکست اتصال جوش تحت بارگذاری کششی- برشی با بکارگیری روش المان محدود صورت گرفت و از روش مکانیک آسیب برای تحلیل شکست استفاده شده است. جهت صحت سنجی مدل، ۸ نمونه شامل ۴ نمونه جوش کاری اصطکاکی اغتشاشی با ابزار معمولی و ۴ نمونه جوش-کاری اصطکاکی اغتشاشی با ابزار ماسوره ای، جوش کاری شده و استحکام شکست آنها تحت آزمون تجربی کششی-برشی اندازه گیری شده است. مقایسه میان نتایج مدل مکانیک آسیب و آزمون تجربی نشان می دهد مدل مکانیک آسیب گارسون دارای دقت نسبتا مطلوبی در پیش بینی نیروی شکست می باشد. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که از مدل المان محدود ارائه شده می توان بخوبی برای پیش بینی نقطه شروع و چگونگی شکست در اتصال جوش کاری اصطکاکی اغتشاشی استفاده نمود.