القای تنشهای الکترومغناطیسی در قطعات فولادی به فرآیندهایی اشاره دارد، که در آنها استفاده از میدانهای الکترومغناطیسی به منظور تغییر خواص مکانیکی یا الکتریکی مواد به کار گرفته میشوند. میتوان ادعا کرد، که در کلیه فرآیندهای ساخت قطعات صنعتی، تنش پسماند ایجاد میشود، که برای حذف این تنشها روشهای مختلفی وجود دارد. در این پژوهش بررسی تاثیر میدان الکترومغناطیسی متناوب بر چگونگی القای تنش به قطعات فولادی بررسی شده است. در نهایت این تنشهای القایی به منظور استفاده در عملیات حذف تنش پسماند و بهبود خواص مکانیکی مواد به کار برده میشوند. در این پژوهش از نرم افزار المان محدود کامسول برای شبیه سازی میدانهای الکترومغناطیسی و تنشهای ناشی از آن در قطعات فولادی استفاده شده است. برای این منظور مراحل زیر قدم به قدم اجرا گردید. در ابتدا با شبیه سازی مدل یک کویل ساده، به بررسی نحوه تشکیل میدانهای الکترومغناطیسی پرداخته شد، سپس با اضافه کردن یک هسته فلزی به کویل و تغییر مقدار نفوذ پذیری، نتایج بررسی شد. در مرحله بعد هسته کویل، به یک هستهی حلقهای(بسته) تغییر داده شد. در نهایت مدل هندسی پایه که شامل کویل القا کننده، هسته و قطعه تحت تاثیر میباشد، شبیه سازی شد. سپس شرایط مرزی مختلف مورد نیاز اعمال گردید. پارامترهای مختلف تاثیرگذار بر تشکیل میدان الکترومغناطیسی نظیر فرکانس، ولتاژ ، جریان و شکل هندسی کویل و ویژگیهای مکانیکی فولاد بررسی شدند. نتایج شبیهسازی نحوه به وجود آمدن میدان الکترومغناطیسی و چگالی شار و تراکم میدان در جوار قطعه و همچنین توزیع تنشهای به وجود آمده در فرکانسهای مختلف را با استفاده از تحلیلهای عددی نشان داد. همچنین با اعمال تغییرات، شدت جریان و تغییر مقدار نفوذ پذیری محیط و تغییر فرکانس میدان مغناطیسی، مشاهده شد که، تنشهای القایی متغیر بوده و تغییر پارامترها میتواند منجر به تغییرات در نتایج حاصله گردد. از این رو در این پژوهش سعی شده است تا چگونگی ایجاد تنش و همچنین بزرگی اندازه و عوامل تاثیرگذار بر آن را بررسی کنیم. همچنین با توجه به اینکه تحلیل دینامیکی از نوع تحلیل هارمونیک فرکانسی میباشد، بر طبق الگوریتم پیش فرض نرم افزار کامسول فقط معادلات خطی را محاسبه میکند، استفاده از حل کنندههایی که نیازمند حل معادلات غیر خطی باشند، امکان پذیر نمیباشد. نتایج این تحلیل فرکانسی با نتایج تجربی قبلی که در دانشگاه کردستان در بررسی تحلیل زمانی به دست آمده است، تطابق نزدیکی به جهت اندازه سطح تنشها ندارد. در مدل پایه با بررسی القای تنش به قطعه فولادی تنش حقیقی برابر4.69 مگاپاسکال به دست آمد، با توجه به حل غیر زمانی، در مدل دیگری با هدف بررسی تاثیر گرما بر خواص فولاد، با کاهش مدول الاستیسیته بزرگی تنش القایی به مقدار 6.18 مگا پاسکال رسید، همچنین با توجه به نتایج مشخص شد هر چه طول کویل و قطعه مورد بررسی کوتاهتر باشند جریانهای گردابی نیز کمتر تشکیل میگردند، که در مدل دیگری با کاهش طول کویل، تنش القایی بررسی شد و مقدار آن برابر 8.39 مگاپاسکال به دست آمد. در انتها با کاهش ضریب میرایی قطعه فولادی مورد بررسی در مدل دیگری، اندازه تنشهای القایی به قطعه برابر 16.17 مگا پاسکال به دست آمد.
