Dự đoán ứng suất dư và biến dạng liên kết hàn góc chữ T bằng phương pháp phân tử hữu hạn

Tóm tắt

Liên kết hàn góc được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp đóng tàu thuỷ, công nghiệp ô tô và chế tạo kết cấu thép,... Tuy nhiên, trong hàn thường xuất hiện ứng suất dư và biến dạng do hiện tượng nung nóng và làm nguội không đều. Đây chính là nguyên nhân ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và tuổi thọ làm việc của kết cấu hàn. Ngày nay, mô phỏng số dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn được coi là một công cụ rất hữu ích trong việc dự đoán trường ứng suất dư và biến dạng trong hàn ngay từ khi thiết kế sản phẩm. Bài báo này tác giả sử dụng gói phần mềm VISUAL ENVIRONMENT của tập đoàn ESI để mô hình hoá và mô phỏng số trường ứng suất dư và biến dạng của liên kết hàn góc kiểu chữ T hai tấm thép các bon thấp, kích thước: tấm đế 310mm×200mm×5mm và tấm vách 310mm×100mm×5mm, hàn 2 phía bằng phương pháp hàn GMAW. Thông qua mô phỏng ta nhận thấy khi liên kết chữ T bị ngàm chặt theo 3 chiều (x, y, z) ở cả tấm đế và tấm vách cho ta biến dạng là nhỏ nhất. Đồng thời, nếu thực hiện hàn 2 phía cùng lúc sẽ cho ta ứng suất dư là nhỏ nhất và có sự phân bố ứng suất không đều khi hàn cùng chiều và ngược chiều nhau