تحليل تنش در اتصالات جوشي يك خشك‌كن صنعتي ناشي از بارگذاري ضربه‌اي

در اين پژوهش، مسأله جدايش اتصال جوشي پروازنده‌هاي يك خشك‌كن‌ صنعتي تحت بارگذاري ضربه‌اي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. وظيفه پروازنده‌ها پخش يكنواخت محصول درون سيستم و جلوگيري از تماس فوري محصول مرطوب با سطح خارجي لوله‌هاي بخار است. علاوه براين، براي جدايش محصول چسبيده به بدنه داخلي از ضربه چكش‌هاي ثقلي بر روي بدنه خارجي استفاده مي‌گردد. بررسي‌هاي به عمل آمده حاكي از آن است كه ضربات مكرر چكش بر روي بدنه سيستم موجب خرابي اتصال جوش‌هاي نگهدارنده پروازنده به پوسته داخلي و در نهايت جدايش كامل آنها خواهد شد. با فرض اينكه چكش با سرعت اوليه مشخص به سطح خارجي سيستم برخورد مي‌كند، مدل اجزاي محدود مسأله به كمك نرم‌افزار تجاري آباكوس تهيه مي‌شود. نتايج اوليه حاكي از آن است كه ضربات چكش موجب توليد تمركز تنش و تغيير شكل پلاستيك قابل توجه در ريشه اتصال جوش‌هاي پروازنده مي‌گردد. به منظور پيشگيري از پديده خرابي اتصال راهكارهاي مختلفي پيشنهاد شده است از جمله: تغيير مكان اتصال جوشي، تقويت اتصال به كمك نبشي، تغيير ضخامت و جنس صفحه جاذب. بر اساس نتايج به دست آمده، تغيير موضع خط جوش به سمت ابتداي پروازنده و استفاده از نبشي تقويت كننده مي‌توانند به ترتيب حدود %18 و %43 ماكزيمم تنش ون‌مايسز را كاهش دهند. علاوه بر اين، كاربرد يك صفحه جاذب دو لايه مي‌تواند مقدار تمركز تنش در ريشه اتصال جوشي را به ميزان %80 كاهش دهد.