بیشتر موشک های نظامی را موشک های باسوخت جامد تشکیل می دهند. در عرصه غیر نظامی یکی از پرکاربردترین موارد مصرف اینموشک ها استفاده از آنها به عنوان راکت های کمکی برای حمل شاتل ها به فضا است. اين نوع موشك ها از يك قالب که از سوخت جامد پر شده است تشكيلشده اند. از این رو مخازن سوخت جامد، نیازمند بکارگیری مواد خاص و طراحی ویژه برای کاربردهایمربوطه است. هدف از انجام این پژوهش بررسیمسائل جوشکاری در مخازن سوخت جامد، مربوط به انتخابجنس، جوشکاری و پارامترهای تأثیرگذار آن با استفاده از نرم افزار ABAQUS است.

    باتوجه به آنالیز وزنی انجام شده بین فلزات آلومینیوم، تیتانیوم و فولادهای استحکامبالا، فولاد استحکام بالا (HSLA) AISI 4140 برای کاربرد به عنوان متریال کیسراکت انتخاب شد. در ادامه تنش­های پسماند ناشیاز جوشکاری محیطی دو استوانه از جنس فولادکم آلیاژ AISI 4140 بااستفاده از مدلسازی المان محدود در نرم افزار ABAQUS بررسی شده است. مدلسازی به صورت سه بعدی و در نرم­ افزارABAQUS از طریق تحلیل غیرکوپل حرارتی-مکانیکی انجام گرفته است. خواص موادیحرارتی و مکانیکی به صورت وابسته به دما تعریف شده است. بااستفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، اثر عوامل مختلفابعادی و تکنولوژیکی شامل انرژی ورودی، قطر خارجی، ضخامت و طول مخزن بر روی بیشینهتنش­های پسماند کششی بررسی شده است. اثر هر یک از عوامل در سه سطح با انجام 9آزمایش مطالعه گردیده است. جهت شبیه­ سازی آزمایش­ها، از مدل­های المان محدودی کهاعتبارسنجی و تایید شده­اند استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه­ سازی المان محدودو تحلیل آماری نشان داده است که در محدوده مورد بررسی، افزایش قطر خارجی و انرژیورودی باعث افزایش بیشینه تنش­های پسماند می­گردد. با این وجود، افزایش ضخامت تایک مقدار مشخص باعث افزایش تنش­های پسماند شده و پس از آن با افزایش ضخامت، مقدارتنش­های پسماند روند کاهشی پیدا می­کند. از طرفی دیگر، افزایش طول مخزن اثریکاهنده بر روی بیشنه تنش پسماند دارد. همچنین، انرژی ورودی تأثیرگذارترین عامل برروی بیشینه تنش پسماند میباشد.

آنچه در این پژوهش خواهید آموخت

1-نحوه انتخاب متریال براساس شاخص وزنی

2-مدلسازی هندسی

3-اعمال شرایط مرزی

4-تحلیل حرارتی و معادلات حاکم بر آن

5-مدلسازی مواد پرکننده با روش تولدو مرگ المان

6-تحلیل مکانیکی و معادلات حاکم بر آن

7-تفسیر فرم WPS

نکات و الزامات

1- این  پروژه در نرم افزار آباکوس نسخه 6.12 اجراشده است.

2-آشنایی با Finite element method

4-آشنایی با مدلسازی هندسی و آنالیز حساسیت مش

5-آشنایی با تکنیک تولد و مرگ المان درفرایند جوشکاری

6-آشنایی با تحلیل تنش پسماند در فرایند جوشکاری

7-آشنایی با استاندارد ASME SEC III & IX  و تفسیر فرم WPS