Τρισδιάστατη αριθμητική μοντελοποίηση συγκολλήσεων πολλαπλών στρώσεων ανοξείδωτων ωστενιτικών χαλύβων, τύπου 316L, και σύγκριση με πειραματικές μετρήσεις

Abstract

Η εργασία πραγματεύεται την τρισδιάστατη θερμομηχανική μοντελοποίηση, με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων, των συγκολλήσεων τόξου ανοξείδωτων χαλύβδινων ελασμάτων. Η αξιολόγηση του αριθμητικού μοντέλου, το οποίο προκύπτει από τη θερμομηχανική ανάλυση, πραγματοποιείται με σύγκριση των αποτελεσμάτων πειραματικών δοκιμών συγκόλλησης ανοξείδωτων χαλύβων, οι οποίες πραγματοποιήθηκαν στο εργαστήριο Ναυπηγικής Τεχνολογίας. Τα αριθμητικά αποτελέσματα, τα οποία συγκρίνονται με τα πειραματικά, είναι ο θερμικός κύκλος της συγκόλλησης, οι προκύπτουσες παραμορφώσεις και το σχηματιζόμενο πεδίο των παραμενουσών τάσεων. Η δυνατότητα κατασκευής και χρήσης ενός αριθμητικού μοντέλου, το οποίο θα μπορεί να προβλέπει με ακρίβεια τα μηχανικά φαινόμενα, τα οποία προκύπτουν από την κατεργασία της συγκόλλησης, αποτελεί τον κύριο στόχο της παρούσας εργασίας.

The objective of the thesis is the 3D thermo-mechanical analysis, with the use of finite elements, of austenitic stainless steel arc welding. the evaluation of the numerical model, which results from the thermo-mechanical analysis, is performed with comparison with experimental rusults from welding tests cinducted in the Shipbuilding Technology laboratory of the School of Naval Architecture and Marine Engineering. the numerical results compared are the thermal cycles, deformations and the residual stress field. The construction and use of a numerical model that will be able to predict accurately the mechanical effects due to welding, is the main purpose of the current Master Thesis.