انجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X121220260220Utilizing 3D printed structures as interlayers in laminated composites: influence on the mode I critical strain energy release rateبه‌کارگیری ساختارهای چاپ سه‌بعدی شده به‌عنوان لایه میانی در کامپوزیت‌های لایه‌ای: اثرگذاری بر نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی مود I11424795410.22034/ijme.2026.582996.2185FAمظاهرسلامت طلبدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران0000-0002-6984-5664محمد حسیناسلامیدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران0009-0009-7567-971Xحسینکاظمیدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایراندانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران0009-0003-0895-3615Journal Article20260602One of the fundamental challenges in laminated composites is weak interlaminar adhesion and their susceptibility to delamination, a damage mode that can lead to a decrease in service life across various applications and even sudden catastrophic failure. In this context, the present study evaluates a novel and developing approach to improve the mode I critical strain energy release rate in glass/epoxy laminated composites, namely the use of three dimensionally printed (3D-printed) polymeric interlayers based on water soluble polyvinyl alcohol filament. Notably, the interlayers employed in this study possess a rhombic cellular structure designed to balance the volumetric fraction of resin and reinforcing filament at the delamination interfaces. Experimental results showed that incorporating the 3D printed interlayer increased the maximum load capacity by 22%. In addition, the initiation and propagation values of interlaminar fracture toughness increased by 45% and 87%, respectively, compared with specimens without an interlayer, indicating a substantial improvement in resistance to interlaminar crack growth and the activation of additional energy dissipation mechanisms. Furthermore, the fracture process zone length in specimens containing the interlayer, recognised as an indicator of the extent of crack growth resistance mechanisms, increased by 143%. Fractographic analysis also revealed that, in the presence of the interlayer, the dominant failure mechanism shifted from interfacial failure to cohesive failure, involving interlayer tearing, stretching, and bridging, together with failure within the interlaminar resin. These observations confirm the effective role of the proposed interlayer in suppressing unstable crack propagation while simultaneously enhancing interfacial adhesion and delamination resistance.یکی از چالش‌های بنیادین در کامپوزیت‌های لایه‌ای، ضعف چسبندگی بین لایه‌ای و آسیب‌پذیری در برابر تورق است؛ آسیبی که به کاهش عمر مفید این سازه‌ها در کاربردهای گوناگون و گسیختگی ناگهانی آن‌ها منجر می‌شود. در این راستا، پژوهش حاضر راهکاری نوظهور و درحال‌توسعه را برای بهبود نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی مود I در کامپوزیت‌های شیشه/اپوکسی ارزیابی می‌کند، یعنی استفاده از میان‌لایه‌های چاپ سه‌بعدی شده و مبتنی بر فیلامنت محلول در آب پلی‌وینیل الکل. شایان‌ذکر است که لایه‌ی میانیِ موردبحث، دارای ساختار شبکه‌ایِ لوزی شکل است که امکان برابری کسر حجمی رزین و فیلامنت تقویت‌کننده در سطوح تورق را فراهم می‌کند. نتایج تجربی نشان داد که استفاده از میان‌لایه چاپ سه‌بعدی شده، بیشینه نیروی قابل‌تحمل را 22 درصد افزایش می‌دهد. همچنین چقرمگی شکست شروع و انتشار به ترتیب 45 و 87 درصد، نسبت به نمونه‌های بدون میان‌لایه، افزایش یافت که دلالت بر ارتقای چشمگیر مقاومت در برابر رشد ترک و فعال‌شدن مکانیسم‌های مقابله‌گر، در این نمونه‌ها دارد. طول ناحیه فرایند شکست در نمونه‌های با لایه‌ی میانی نیز که به‌عنوان شاخصی از گستره فعالیت مکانیسم‌های مقابله‌گر در برابر رشد ترک شناخته می‌شود، 143 درصد افزایش یافت. همچنین، تحلیل سطوح شکست آشکار ساخت در حضور میان‌لایه، مکانیسم غالب شکست از گسیختگی در فصل مشترک به گسیختگی درون ماده‌ای تغییر کرد و این امر با پارگی، کشیدگی و پل‌زنی فیلامنت‌ِ لایه‌ی میانی و گسیختگی در رزین بین لایه‌ای، تغییر می‌کند. این شواهد نقش مؤثر میان‌لایه‌ی مورد بحث را در مهار رشد ناپایدار ترک و بهبود هم‌زمان چسبندگی و مقاومت در برابر تورق، تأیید می‌کند.https://www.iranjme.ir/article_247954_cb1782aa27c4cabe362d92748d30659b.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X121220260220An experimental and numerical study on the influence of welding sequence on residual stress distribution in triangular-layout tube-to-tubesheet joints of shell and tube heat exchangersبررسی عددی و تجربی تأثیر ترتیب جوشکاری بر توزیع تنش پسماند در اتصال تیوب به تیوب شیت مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله با چیدمان مثلثی153125066110.22034/ijme.2026.575347.2164FAرضاشیبانیگروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران0009-0000-6541-6996امینربیعی زادهگروه مهندسی مواد، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران0000-0002-7081-8057رضاجاهدیگروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران0000-0001-8708-8778مهردادمحمدیگروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران0000-0002-6327-1233Journal Article20260510Welding-induced residual stresses play a critical role in crack initiation and reduced reliability of shell-and-tube heat exchangers, particularly in tube-to-tubesheet joints. Despite extensive numerical investigations in this field, the combined effect of tube spacing and welding sequence in triangular tube layouts has not yet been systematically examined. In this study, a three-dimensional numerical model based on a coupled thermo-mechanical analysis is developed to predict the residual stress distribution in tube-to-tubesheet joints. The gas tungsten arc welding (GTAW) process is modeled considering a single-pass circumferential fillet weld, and the arc heat input is applied as a time-dependent Gaussian heat flux via a dedicated user subroutine implemented in ABAQUS. The primary novelty of the proposed model lies in its ability to accurately reproduce various welding sequences and to evaluate the resulting thermo-mechanical superposition effects on the final residual stress field. Numerical results indicate that modifying the welding sequence alone, without applying any stress-relief treatment or altering process parameters, can lead to a significant redistribution of stresses and a reduction of tensile residual stresses by up to 97% in the triangular tube arrangement. For validation purposes, the transient temperature field during welding is measured using infrared thermography, while residual stresses are experimentally determined by X-ray diffraction. A good agreement is observed between the numerical predictions and experimental measurements. The developed numerical framework provides an effective tool for optimizing welding sequences and enhancing the service life of industrial heat exchangers.تنش‌های پسماند ناشی از جوشکاری نقش تعیین‌کننده‌ای در شروع ترک و کاهش قابلیت اطمینان مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله، به‌ویژه در ناحیه اتصال تیوب به تیوب‌شیت، ایفا می‌کنند. با وجود مطالعات متعدد عددی در این حوزه، اثر هم‌زمان فاصله تیوب‌ها و ترتیب جوشکاری در چیدمان مثلثی تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. در این پژوهش، یک مدل عددی سه‌بعدی مبتنی بر تحلیل کوپل حرارتی-سازه‌ای برای پیش‌بینی توزیع تنش‌های پسماند در اتصالات تیوب به تیوب‌شیت توسعه داده شده است. فرایند جوشکاری قوسی تنگستنی با گاز محافظ با درنظرگیری یک پاس جوش گوشه‌ای محیطی مدل‌سازی شده و شار حرارتی قوس به‌صورت یک تابع گوسی وابسته به زمان، از طریق زیر‌برنامه اختصاصی در نرم‌افزار آباکوس اعمال گردیده است. نوآوری اصلی مدل ارائه‌شده، امکان بازتولید دقیق توالی‌های مختلف جوشکاری و بررسی اثر برهم‌نهی حرارتی و سازه‌ای ناشی از آن‌ها بر تنش‌های پسماند نهایی است. نتایج عددی نشان می‌دهد که تغییر ترتیب جوشکاری، بدون اعمال هیچ‌گونه عملیات تنش‌زدایی یا تغییر در پارامترهای فرایندی، می‌تواند منجر به بازتوزیع قابل توجه میدان تنش و کاهش تنش‌های پسماند کششی تا حدود ۹7% در چیدمان مثلثی شود. برای اعتبارسنجی، توزیع دمایی حین جوشکاری به‌وسیله ترموگرافی مادون قرمز و تنش‌های پسماند با روش پراش اشعه ایکس اندازه‌گیری شده که تطابق مناسبی با نتایج عددی نشان می‌دهند. چارچوب عددی توسعه‌یافته می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد برای بهینه‌سازی ترتیب جوشکاری و افزایش عمر بهره‌برداری مبدل‌های حرارتی صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.https://www.iranjme.ir/article_250661_8d1c7e1ce9c179eef7fa8f99e243220f.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X121220260220Investigation of the formability of aluminum 6061 hollow-shaft gears using a lead pressure-transmitting mediumبررسی قابلیت شکل‌دهی چرخ‌دنده متصل به محور توخالی از جنس آلومینیوم 6061 به کمک ماده واسط فشارنده سربی324925089210.22034/ijme.2026.583210.2180FAمحمدرضاطهماسبیگروه ساخت و تولید، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران0000-0002-7578-2540حسینجعفرزادهگروه ساخت و تولید، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران0000-0002-7578-2540Journal Article20260604In the present research, the formability of an aluminum 6061 hollow-shaft gear produced by the radial extrusion process using a lead pressure-transmitting medium was investigated. In this method, a lead was placed inside the hollow shaft, and by applying a compressive load resulting in improved material flow and reduced stress concentration in critical regions. The required die set was designed and manufactured, and experimental tests were carried out using a hydraulic press. To achieve a more comprehensive investigation of the process, numerical simulation based on the finite element method was performed using DEFORM software, and the effects of key parameters including friction coefficient, gear height, and hollow shaft wall thickness on forming force, material flow pattern, die filling, and strain distribution were analyzed. The obtained results indicated that increasing the friction coefficient and decreasing the gear height led to an increase in the required forming force and a reduction in material flow velocity, whereas reducing the hollow shaft wall thickness decreased the forming force without having a significant effect on the material flow velocity. Furthermore, the good agreement between the numerical simulation results and the experimental data confirmed the reliability of the finite element method in predicting process behavior. Overall, the results of this study demonstrate that the use of a pressure-transmitting medium is an efficient approach for manufacturing aluminum 6061 hollow-shaft gears with desirable geometric quality and without major defects.در پژوهش حاضر، قابلیت شکل‌دهی چرخ‌دنده متصل به محور توخالی از جنس آلومینیوم 6061 با استفاده از فرایند اکستروژن شعاعی به کمک ماده واسط فشارنده از جنس سرب مورد بررسی قرار گرفت. در این روش، ماده واسط از جنس سرب درون محور توخالی قرار داده شده و با اعمال نیروی فشاری بر جداره داخلی قطعه منجر به بهبود سیلان ماده و کاهش تمرکز تنش در نواحی بحرانی گردید. مجموعه قالب‌های مورد نیاز طراحی و ساخته شده و آزمایش‌های عملی با استفاده از پرس هیدرولیکی انجام پذیرفته است. شبیه‌سازی عددی فرایند با استفاده از روش اجزای محدود و در بستر نرم‌افزار DEFORM انجام شد و اثر پارامترهای مؤثر شامل ضریب اصطکاک، ارتفاع چرخ‌دنده و ضخامت دیواره محور توخالی بر نیروی شکل‌دهی، الگوی سیلان ماده، پرشدگی قالب و توزیع کرنش مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که با افزایش ضریب اصطکاک و کاهش ارتفاع چرخ‌دنده، نیروی لازم برای شکل‌دهی افزایش یافته و سرعت سیلان ماده کاهش می‌یابد، در حالی‌که کاهش ضخامت دیواره محور توخالی منجر به کاهش نیروی شکل‌دهی شده و تأثیر قابل توجهی بر سرعت سیلان ماده ندارد. همچنین تطابق مناسب بین نتایج شبیه‌سازی عددی و داده‌های تجربی، قابلیت اعتماد روش اجزای محدود در پیش‌بینی رفتار فرایند را تأیید می‌کند. به‌طور کلی، نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که استفاده از ماده واسط فشارنده، روشی کارآمد برای تولید چرخ‌دنده‌های متصل به محور توخالی از جنس آلومینیوم 6061 با کیفیت هندسی مطلوب و بدون بروز عیوب عمده می‌باشد.https://www.iranjme.ir/article_250892_74b121a972563f7c8eae732480898c1c.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X121220260220Faster 3D printing, higher energy absorption: investigating the effect of high Printing speeds on fused filament fabricated wood–PLA compositesپرینت سه‌بعدی سریع، جذب انرژی بیشتر: بررسی اثر سرعت‌های بالای چاپ بر عملکرد کامپوزیت‌های چوب-پلی‌لاکتیک‌اسید تولیدشده به روش ساخت رشته ذوبی506225129710.22034/ijme.2026.586338.2195FAرزگارحسنزادهگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران0009-0005-0133-9334شاپورابراهیمیگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایرانفاطمهیوسفیگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایرانJournal Article20260612Wood–polylactic acid composites have emerged as promising materials for fused filament fabrication due to their environmental benefits, printability, and satisfactory mechanical performance. Although extensive research has been conducted on these materials, previous studies have primarily focused on relatively low printing speeds, and the behavior of wood–PLA composites under high-speed printing conditions remains largely unexplored. Therefore, this study investigates the effect of printing speed on the energy absorption performance of wood–PLA composites manufactured by fused filament fabrication. Cylindrical specimens were fabricated at printing speeds of 50 and 250 mm/s and subsequently subjected to quasi-static compression testing. Energy absorption characteristics, including energy absorption (EA), specific energy absorption (SEA), and crushing force efficiency (CFE), were calculated and compared. The results revealed that increasing the printing speed from 50 to 250 mm/s reduced the printing time by 10.5%. More importantly, EA, SEA, and CFE increased by 21%. When production efficiency was considered through time-normalized indicators, even greater improvements were observed. Normalized energy absorption, normalized specific energy absorption, and normalized crushing force efficiency increased by 34%, respectively. Force–displacement responses demonstrated that both printing conditions exhibited a desirable stretching-dominated deformation mechanism with a stable plateau region, while the higher printing speed provided superior energy absorption capability and process efficiency. The novelty of this work lies in providing the first experimental assessment of the influence of a high printing speed of 250 mm/s on the energy absorption behavior of wood–PLA composites, offering valuable insights for the development of high-productivity additive manufacturing applications.کامپوزیت‌های چوب-پلی‌لاکتیک‌اسید از جمله مواد نوظهور مورداستفاده در فناوری ساخت رشته ذوبی هستند که به دلیل ویژگی‌های زیست‌محیطی مطلوب و قابلیت ساخت مناسب، توجه قابل‌توجهی را به خود جلب کرده‌اند. با وجود مطالعات متعدد در این حوزه، اغلب پژوهش‌های پیشین در محدوده سرعت‌های چاپ پایین انجام شده‌اند و اطلاعات محدودی درباره رفتار این مواد در سرعت‌های چاپ بالا وجود دارد. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر سرعت چاپ بر عملکرد جذب انرژی کامپوزیت‌های چوب-پلی‌لاکتیک‌اسید تولیدشده به روش ساخت رشته ذوبی است. به این منظور، نمونه‌ها در دو سرعت چاپ 50 و 250 میلی‌متر بر ثانیه تولید شدند و تحت آزمون فشار شبه استاتیکی قرار گرفتند. سپس شاخص‌های جذب انرژی شامل جذب انرژی کل، جذب انرژی ویژه و بازده نیروی خردشدگی محاسبه و مقایسه شدند. نتایج نشان داد که افزایش سرعت چاپ از 50 به 250 میلی‌متر بر ثانیه موجب کاهش 5/10 درصدی زمان تولید شد. علاوه بر این، جذب انرژی کل، جذب انرژی ویژه و بازده نیروی خردشدگی حدود 21 درصد افزایش یافتند. همچنین شاخص‌های نرمال‌شده نسبت به زمان تولید بهبود بیشتری را نشان دادند، به‌طوری‌که جذب انرژی نرمال‌شده، جذب انرژی ویژه نرمال‌شده و بازده نیروی خردشدگی حدود 34 درصد افزایش یافتند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده از سرعت‌های چاپ بالا نه‌تنها موجب حفظ مکانیسم مطلوب جذب انرژی می‌شود، بلکه به‌طور هم‌زمان عملکرد جذب انرژی و بهره‌وری تولید را نیز بهبود می‌بخشد. نوآوری اصلی این تحقیق، ارائه نخستین ارزیابی تجربی از اثر سرعت چاپ 250 میلی‌متر بر ثانیه بر رفتار جذب انرژی کامپوزیت‌های چوب-پلی‌لاکتیک‌اسید است.https://www.iranjme.ir/article_251297_4a2ade5eadf2140ac45ee9e3104ec43f.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X121220260220Experimental analysis of the effect of chipbreaker geometry on cutting forces, temperature and surface quality in rough and finish turning of AISI 304 stainless steelتحلیل تجربی تاثیر هندسه براده‌شکن بر نیروهای برشی، دما و کیفیت سطح در تراشکاری خشن و پرداخت فولاد ضد زنگ AISI 304637525148710.22034/ijme.2026.576322.2166FAعادلآزاددانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران0009-0003-5026-5875محمدهنرپیشهدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران0000-0002-5331-5300سعیدامینیدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران0000-0003-4650-707XJournal Article20260217Machining AISI 304 austenitic stainless steel is associated with challenges such as high cutting forces, elevated cutting temperatures, and poor surface quality due to its severe work-hardening behavior and low thermal conductivity. In this study, six chip-breaker geometries, including three finishing and three roughing designs with different groove widths, groove depths, effective rake angles, and chip-guiding geometries, were experimentally investigated. The effects of these chip-breaker geometries on cutting force, cutting temperature, material removal rate (MRR), and surface roughness were evaluated. The results showed that increasing the spindle speed from 500 to 1000 rpm reduced the cutting force by approximately 15–30% for the finishing chip breakers and 10–20% for the roughing chip breakers. Moreover, increasing the feed rate from 0.08 to 0.16 mm/rev increased the cutting force by 30–45% in finishing and 40–60% in roughing operations. The cutting temperature was lower for the finishing chip breakers than for the other geometries, while the temperature difference between the lowest and highest feed rates ranged from 15–25% in finishing and 30–45% in roughing operations. Surface roughness increased by 40–60% in finishing and 30–50% in roughing with increasing feed rate, whereas the optimized finishing chip breakers produced up to 25–35% lower surface roughness than the non-optimized geometries. The results demonstrate that selecting an appropriate chip-breaker geometry according to the machining operation plays a decisive role in reducing cutting force and temperature while improving surface quality and machining productivity of AISI 304 stainless steel.ماشین‌کاری فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 به دلیل رفتار کارسختی شدید و رسانایی حرارتی پایین، با چالش‌هایی مانند نیروهای برشی بالا، افزایش دما و افت کیفیت سطح همراه است. در این پژوهش، شش نوع هندسه براده‌شکن شامل سه براده‌شکن مخصوص پرداخت و سه براده‌شکن مخصوص خشن کاری با ویژگی‌های هندسی متفاوت از نظر عرض و عمق شیار، زاویه براده مؤثر و هندسه ناحیه هدایت براده، به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفتند. اثر این هندسه‌ها بر نیروهای برشی، دمای ناحیه برش، نرخ براده برداری و زبری سطح به صورت تجربی ارزیابی شد. نتایج نشان دادند که افزایش سرعت اسپیندل از 500 به 1000 دور بر دقیقه موجب کاهش نیروی برشی در براده شکن‌های پرداخت حدود 15 تا 30 درصد و در براده شکن‌های خشن کاری حدود 10 تا 20 درصد شد. همچنین، افزایش نرخ پیشروی از 08/0 به 16/0 میلی‌متر بر دور باعث افزایش نیروی برشی در پرداخت 30 تا 45 درصد و در خشن کاری 40 تا 60 درصد گردید. دمای ناحیه برش در براده‌شکن‌های پرداخت کمتر از سایر هندسه‌ها بود و اختلاف دما بین کمترین و بیشترین نرخ پیشروی در پرداخت 15 تا 25 درصد و در خشن کاری 30 تا 45 درصد اندازه‌گیری شد. زبری سطح نیز با افزایش پیشروی 40 تا 60 درصد در پرداخت و 30 تا 50 درصد در خشن کاری افزایش یافت، در حالی که براده‌شکن‌های بهینه پرداخت تا 25 تا 35 درصد زبری کمتری نسبت به هندسه‌های غیر بهینه ایجاد کردند. نتایج نشان داد که انتخاب هندسه مناسب براده‌شکن متناسب با نوع عملیات نقش تعیین کننده‌ای در کاهش نیرو و دما، بهبود کیفیت سطح و افزایش بهره‌وری تراشکاریAISI 304 دارد.https://www.iranjme.ir/article_251487_f8633b182ef1d7218af98cfeb0e35ed7.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X121220260220A numerical-analytical comparative study of nugget and heat-affected zone formation in S235 spot welds using coupled FEM and theoretical framework with focus on shunting effectمقایسه مدل المان محدود کوپل الکتریکی-حرارتی-مکانیکی با چارچوب تحلیلی برای پیش‌بینی ابعاد دانه جوش و منطقه متأثر از حرارت در جوش نقطه‌ای فولاد S235 تحت اثر شار فرعی769225172610.22034/ijme.2026.579941.2171FAمهدیجعفری وردنجانیگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران0000-0003-2530-3844یعقوبدادگر اصلگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران0000-0002-5084-2017Journal Article20260620This study presents the comparison of a coupled electrical-thermal-mechanical finite element model developed to simulate resistance spot welding of S235 steel sheets. The primary objective is to benchmark the numerical simulation against a verified analytical framework for predicting two critical weld features: nugget diameter and heat-affected zone (HAZ) volume. The key advantage of the proposed 3D FEM model over the analytical framework lies in its ability to fully capture three-dimensional asymmetry and complex multi-physics interactions induced by the shunting effect, which cannot be directly predicted by simplified or axisymmetric analytical models. Model predictions were rigorously evaluated across various welding currents and durations, with a specific focus on quantifying the shunting effect (a phenomenon where current diversion through an existing weld nugget compromise subsequent joint quality). The results demonstrate excellent agreement between the numerical and analytical approaches, with predicted nugget diameters and HAZ dimensions deviating by less than ±4% and ±5% from theoretical benchmarks, respectively. The validated model quantifies that shunting can reduce nugget size by over 25% at lower currents (7.5 kA) and, more importantly, reveals a significant lateral HAZ asymmetry of up to 40% under identical conditions, directly attributable to the diverted current path. This strong correlation confirms the FEM model as a robust and reliable predictive tool for optimizing welding parameters and analyzing complex multi-physical interactions in spot welding processes.این مطالعه به اعتبارسنجی یک مدل المان محدود کوپل الکتریکی-حرارتی-مکانیکی می‌پردازد که به‌منظور شبیه‌سازی جوشکاری مقاومتی نقطه‌ای ورق‌های فولادی S235 توسعه یافته است. هدف اصلی، ارزیابی عملکرد این شبیه‌سازی در مقایسه با یک چارچوب تحلیلی اثبات‌شده برای پیش‌بینی دو ویژگی کلیدی جوش شامل قطر دانه جوش و حجم منطقه متأثر از حرارت است. مزیت اصلی این مدل المان محدود سه‌بعدی نسبت به چارچوب تحلیلی، توانایی شبیه‌سازی کامل عدم‌تقارن سه‌بعدی و تعاملات پیچیده چندفیزیکی ناشی از اثر شار فرعی است که مدل‌های تحلیلی متقارن قادر به پیش‌بینی مستقیم آن نیستند. پیش‌بینی‌های مدل تحت جریان‌ها و زمان‌های مختلف جوشکاری به‌صورت مورد بررسی قرار گرفت و کاربرد ویژه آن برای کمّی‌سازی اثر شار فرعی (انحراف جریان) به کار گرفته شده است؛ پدیده‌ای که در آن انحراف جریان از طریق دکمه جوش قبلی، کیفیت اتصال را تضعیف می‌کند. نتایج حاکی از تطابق قابل‌توجه میان روش عددی و تحلیلی بوده است، به‌طوری‌که قطر دکمه جوش و ابعاد منطقه متأثر از حرارت به‌ترتیب در محدوده 4- تا 4 درصد و 5- تا 5 درصد از مقادیر مرجع تحلیلی پیش‌بینی شده‌اند. مدل تأییدشده نشان داد که اثر شار فرعی می‌تواند در جریان‌های پایین‌تر (5/7 کیلوآمپر) اندازه دانه جوش را بیش از 25 درصد کاهش دهد و مهم‌تر آن‌که در شرایط مشابه، عدم‌تقارن جانبی قابل‌توجهی تا 40 درصد در منطقه متأثر از حرارت ایجاد می‌کند که مستقیماً ناشی از مسیر شار فرعی است. این همبستگی نزدیک، مدل المان محدود را به‌عنوان ابزاری قدرتمند و قابل‌اعتماد برای بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری و تحلیل تعاملات پیچیده چندفیزیکی در فرایندهای جوش نقطه‌ای اعتبار می‌بخشد.https://www.iranjme.ir/article_251726_2b2f7ef17a1c87babe402c1b325437aa.pdf