بررسی تجربی و عددی شکست اتصال جوش نقطه ای مقاومتی AA6061-T6 با استفاده از روش مکانیک آسیب GTN

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه زنجان

2 دانشگاه زنجان

چکیده

هدف از این مطالعه بررسی تجربی و عددی شکست اتصال جوش نقطه ای مقاومتی آلومینیم Al 6061-T6 تحت آزمون کششی-برشی با استفاده از روش مکانیک آسیب می باشد. امروزه استفاده از آلیاژهای آلومینیمی در بدنه خودروها بعنوان یک فلز سبک جهت کاهش وزن خودرو و مصرف سوخت رو به افزایش می باشد. استحکام بدنه یک خودرو بطور کامل وابسته به استحکام و کیفیت اتصال های جوش نقطه ای آن می باشد. لذا بررسی و تحلیل جوش نقطه ای در بدنه خودرو ها دارای اهمیت بسیار زیادی می باشد. در این مطالعه جهت بررسی شکست اتصال جوش نقطه ای از روش مکانیک آسیب گارسون-تورگارد-نیدلمن استفاده شده است. بدین منظور ابتدا یک مدل المان محدود جهت شبیه سازی شکست اتصال جوش تحت بارگذاری کششی-برشی ایجاد شده و از روش مکانیک آسیب برای تحلیل شکست استفاده شده است. جهت صحت سنجی مدل، 7 نمونه اتصال جوش نقطه ای با قطر های دگمه جوش متفاوت، حداقل 72/5 میلیمتر و حداکثر 41/8 میلیمتر، جوشکاری شده و استحکام شکست آنها تحت آزمون کششی-برشی اندازه گیری شده است. مقایسه میان نتایج مدل مکانیک آسیب و آزمون تجربی نشان می دهد که اختلاف نتایج بدست آمده درحدود 2% می باشد و مدل ارائه شده دارای قابلیت اعتماد 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 نقطه ای استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental and numerical study on failure of resistance spot welded AA6061-T6 joint under tensile-shear test using GTN model

نویسندگان [English]

  • Davood Afshari 1
  • Omid Hamidi 2
1 University of Zanjan
2 University of Zanjan
چکیده [English]

The main purpose of this study is experimental and numerical investigation on failure of resistance spot welded Al6061-T6 joint under tensile-shear test using damage model. Today using aluminum alloys in automobiles’ structure is increases to reduce weight and fuel consuming. The strength of an automobile’s structure completely depends on the quality of the strength and the quality of the welded joints. So, study the strength of these welded joints is very essential to obtain safe structures. In this study Gurson-Tevergaard-Needleman (GTN) model is utilized to study the failure of welded joint. A finite element (FE) model is developed to simulate failure of the welded joint under tensile-shear test. To validate the FE model, 7 series of samples are welded with different welding parameters (minimum 5.72 mm and maximum 8.41 mm) to obtain altered nugget size. The comparison between experimental and FE model results’ shows that the different between results is approximately 2% and the GTN model has a good reliability to predict the failure force. In addition the results show that the FE model can predict truly the starting of failure in the welded joint.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Resistance spot weld
  • Damage model
  • Gurson-Tevergaard-Needleman
  • AA6061-T6
  • Finite element model