تحليل شار حرارت در قطعه جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي به كمك روش حل معكوس

كارشناسي ارشد

جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي يك فرآيند حالت جامد است كه مزاياي بسياري نسبت به ساير روشهاي متداول جوشكاري دارد. تا امروز عمدتاً از اين فرآيند براي جوشكاري فلزات نرم استفاده شده است. استفاده از اين نوع جوشكاري براي فلزات سخت تر و يا آلياژهاي ناهمگون به منظور دستيابي به جوش با خصوصيات مكانيكي مطلوب، مستلزم مطالعات بيشتر مي باشد. يكي از مهمترين اطلاعات لازم جهت گسترش اين فناوري تحليل چگونگي رفتار حرارتي ابزار و قطعه طي فرآيند ميباشد. به منظور دستيابي به توزيع درجه حرارت به كمك روشهاي مستقيم همواره نياز است كه تمام شرايط مرزي به صورت معلوم باشند.انرژي توليدي در اين فرآيند كه به صورت شار حرارت است، يكي از شرايط مرزي مي باشد. با توجه به اينكه مقدار اين شار حرارت به پارامترهاي زيادي مثل سرعت، نيروي رو به پايين و... وابستگي دارد، مي توان اين شرط مرزي را به عنوان مجهولي در نظر گرفت كه مقدار آن با استفاده از روش حل معكوس تعيين مي شود.حل مسائل معكوس عمدتاً به كمك روش هاي بهينه سازي قابل حصول مي باشد. ازجمله خصوصيات اين مسائل،بدخيمي مي باشد كه براي به دست آوردن پاسخ پايدار، مطالعه ي خصوصيات اين گونه مسائل واجب مي باشد.در پايان نامه حاضر، وابستگي پاسخ مسئله ي معكوس به پارامترهاي اندازه گيري بررسي شده است و مشاهده شده است كه اندازه ي گام هاي زماني، خطاهاي اندازه گيري، تعداد و مكان اندازه گيري در ناپايداري حل مسئله ي مذكور تاثير دارند. از طرفي تاثير رويه هاي مختلف مرتب سازي براي كاهش ناپايداري ها مطالعه شده است. با توجه به مطالعه ي صورت گرفته، اندازه ي گام هاي زماني بايد تا حد ممكن بزرگ انتخاب شوند و محل قرارگيري حسگر نزديك به محل شار حرارتي متحرك در گام زماني اول باشد و نزديكترين پاسخ به مقدار حقيقي با استفاده از مرتب سازي مرتبه دوم با پارامتر مرتب سازي تعيين شده به كمك معيار منحني اِل حاصل شده است. مطالعه انجام شده به كمك نوشتن يك برنامه رايانه اي و با استفاده از روش محاسبات عددي با گسسته سازي تفاضل محدود براي انتقال حرارت هدايتي سه بعدي گذرا و مباني جبر خطي صورت گرفته است.

188804

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي - علوم حرارتي

دكتر رضا معدوليت