بررسی المان محدود فرایند شوک دهی لیزری و نحوه توزیع تنش پسماند در فولادهای استحکام بالا

یکی از روش های عمر دهی سازه های فلزی بهبود عمر خستگی از طریق ایجاد تنش پسماند فشاری در سازه است. ایجاد تنش پسماند فشاری در قطعاتی که تحت بارگذاری خستگی قرار دارند، راه حلی اقتصادی جهت افزایش استحکام می باشد که در واقع تمام و یا قسمتی از تنش های کششی اعمال شده به قطعه خنثی می گردد . یکی از جدیدترین و پیشرفته ترین روش های ایجاد تنش پسماند فشاری در قطعات صنعتی شوک دهی لیزری است. فرآیند شوک دهی لیزری، فرآیند جدید و به نسبت پیچیده ای است؛ بسیاری از محققان از روش المان محدود ( FEM ) برای شبیه سازی شوک دهی لیزری استفاده کرده اند. شبیه سازی ضمن کاهش هزینه های انجام فرایند،درک آسان تر، تجزیه، تحلیل و بهینه سازی روند فرایند را امکان پذیر می سازد. از مهمترین چالش ها و مسائل موجود در این فرایند میزان و نحوه توزیع تنش های پسماند فشاری در سطح و عمق سازه می باشد. از همین رو با استفاده از روش المان محدود و با کمک نرم افزارهای تحلیلی آباکوس و LS_Dyna برای نمونه ای از جنس فولاد ۴۱۳۷ AISI فرآیند شبیه سازی انجام و میزان تنش پسماند ایجاد شده در نمونه (پس از فرآیند شوک دهی لیزری ) در دو جهت سطح و عمق محاسبه و نمودارهای مربوطه استخراج گردید که نشان داد بیشترین تنش پسماند ایجاد شده در سطح و عمق قطعه به ترتیب به وسیله فشارهای اعمالی Gpa ۲.۵ و ۲.۸ Gpa ایجاد شده است.سپس نمودارهای استخراج شده از هر دو نرم افزار تحلیلی فوق و نمودار مقالات مرجع با هم مقایسه شد و نتایج قابل قبولی بدست آمد.