Gemi Üretiminde Kaynak Nedeniyle Oluşan Deformasyonlar Ve Artık Gerilmeler

Abstract

Bu çalışmada, kaynak nedeniyle gemi üretiminde oluşan deformasyonların ve artık gerilmelerin oluşma mekanizması incelenmiş, T bağlantı kaynağından dolayı yapıda oluşan deformasyonlar ve artık gerilmeler, sonlu eleman programı Sysweld kullanılarak hesaplanmıştır. Analiz iki aşamada yapılmıştır. Birinci aşamada sabit hızla hareket eden Goldak çift elipsoid ısı kaynağının yapı üzerinde oluşturduğu sıcaklık dağılımı, zaman alanında, metalürjik dönüşümlerle birbirine bağlı olarak ve sıcaklıkla değişen malzeme özellikleri için hesaplanmıştır. İkinci aşamada ise zamana bağlı termal analizden elde edilen ısıl yükler, yine zamana bağlı, nonlineer elostoplastik analizde kullanılmıştır. Elostoplastik analizde izotropik pekleşme modeli kullanılmıştır. Hesaplanan deformasyon değerleri, literatürdeki deneysel sonuçlarla karşılaştırıldığında, T bağlantı kaynağından dolayı yapıda oluşan ve dominant deformasyon olan, düşey yerdeğiştirme için çok yakın sonuçlar bulunmuştur.In this study, the mechanism creating deformations and residual stresses because of welding is investigated in ship production. Residual stresses and deformations created by T-Joint welding in the structure are calculated by using commercial finite element software Sysweld. A three dimensional welding analysis for a T-Joint is performed in two steps. In the first step, the temperature distribution created by moving Goldak double ellipsoid heat sources is calculated within the structure in time domain. In calculations, it is assumed that the temperatures are coupled with the metallurgical transformations and that the material properties changes with temperature. In the second step, the loads obtained from the thermal analysis are used in the time domain nonlinear elasto-plastic analysis. The isotropic strain hardening model is used in the analysis. The calculated deformations are compared with experimental results found in the literature. The experimental results for the dominant deformation, vertical displacement, are in very good agreement with the calculated results.