اتصالات جوشکاری شده به فراوانی در ساخت سازه های فلزی به کار گرفته می شوند. فرآیند جوشکاری عموماً سبب ایجاد میدان های تنش پسماند در قطعات جوشکاری شده می گردد. از آنجایی که میدان تنش پسماند آثار قابل توجهی در عمر خستگی ناشی از بارهای تصادفی و سیکلی وارده بر اتصال جوشکاری شده دارد، تخمین مقدار آن و اتخاذ روش هایی برای کاهش آن دارای اهمیت بسیار زیادی است تنش های پسماند بستگی زیادی به روش جوشکاری استفاده شده دارند. به عنوان مثال، در جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی به دلیل اینکه دمای قطعه به دمای ذوب فلز نمی رسد، عیوب کمتر و تنش های پسماند کوچکتری در مقایسه با روش جوشکاری قوس الکتریکی ملاحظه می شوند. تنش های پسماند را می توان هم به صورت حرارتی و هم مکانیکی کاهش داد. یکی از روش های معمول برای آزاد سازی تنش، استفاده از روش حرارتی است که کارایی آن به خوبی اثبات شده است. ما این روش دارای محدودیت هایی مانند احتمال روی دادن تغییرات متالورژیکی، سرعت کم و محدودیت فضای کاری است و نمی توان آن را در همه مسائل به کار گرفت. روش دیگر استفاده از بارگذاری نوسانی و یا ارتعاشی است که می تواند باعث ایجاد تغییر شکل های پلاستیک و آزادسازی تنش شود. در این پایان نامه برای آزادسازی تنش های پسماند در خطوط جوش، از بارگذاری سطحی متحرک به کمک غلطک های سنگین استفاده شده است. هدف از این کار آن است که مصرف انرژی تا حد ممکن کاهش یابد و از احتمال آسیب دیدگی بخش های دیگر سازه جلوگیری شود. برای بررسی کارایی این روش، در این پایان نامه، جوشکاری به دو روش قوس الکتریکی و اصطکاکی اغتشاشی انجام شده است. فرآیند جوشکاری با روش لاگرانژی به صورت کوپل غیرمستقیم در نرم افزار آباکوس شبیه سازی می شود. در ابتدا با استفاده از فرمول بندی ارائه شده برای شبیه سازی گرمای ورودی جوش، منبع حرارتی متناسب با آن مدل سازی شده و در محل اتصال دو قطعه، به صورت در حال حرکت اعمال می گردد. برای شبیه سازی منبع حرارتی متحرک از زیر برنامه DFLUX در نرم افزار آباکوس استفاده شده است. برای مدل سازی میزان گرمای ورودی در جوش قوس الکتریک از معادلات شار سطحی و حجمی گلداک استفاده شده است. برای شبیه سازی جوشکاری، گرمای حاصل از تغییر شکل پلاستیک در نظرگرفته و به صورت زیربرنامه (سابروتین) در محیط نرم افزار فرترن اعمال می شود. سپس تبادل حرارتی ورق تا رسیدن به دمای محیط صورت می گیرد. در مرحله بعد تحلیل تنش انجام می شود و میدان دمایی حاصل از مرحله قبل به صورت شرط اولیه در تحلیل تنش مجموعه اعمال شده است و میدان تنش در ورق، بعد از تبادل حرارتی با محیط محاسبه و تعیین می گردد. در ادامه بررسی پارامتری انجام می شود. پارامترهایی مانند جهت حرکت غلطک، شعاع غلطک، سرعت غلطک، نیرو غلطک وطول غلطک در این بررسی مورد توجه قرارگرفته اند. نتایجی که از این مطالعه به دست آمد به این صورت بود که برای آزادسازی بیشتر تنش پسماند، به غلطک با طول کمتر، قطر بزرگتر واعمال نیرو بیشتر نیازمندیم. لازم به ذکر است که سرعت اعمال غلطک تاثیر چندانی بر میزان آزادسازی تنش پسماند ندارد و بیشترین میزان تنش پسماند آزاد شده در پاس های اولیه اعمال بار سطحی غلطک به دست آمد. کلیدواژه ها: جوشکاری، آزاد سازی تنش،بارگزاری سطحی، تنش های پسماند، تنش زدایی ارتعاشی
