Kaynaklı Bağlantıya Sahip Karmaşık Bir Yapıda Goldak Modeli Kullanılarak Distorsiyonların ve Kalıntı Gerilmelerin Nümerik Analizler ile Belirlenmesi

Bu çalışma, sonlu elemanlar analizlerinde (SEA) kullanılan termal analiz ve yapısal analiz yöntemlerinin birleşik kullanımı ve Goldak modeli ile distorsiyonun ve kalıntı gerilmenin tespit edilmesini ele almaktadır. Distorsiyon, bir malzemenin ısı uygulaması veya mekanik yük altında deformasyon veya bükülme şeklindeki değişimini ifade eder. Distorsiyonun kontrol edilmesi, özellikle hassas parçaların üretimi ve montajı süreçlerinde birçok uygulamada büyük önem taşımaktadır. Kalıntı gerilmelerde yapının özellikle yorulma ömrünü azaltmakta olup yapısal olarak emniyetini etkilemektedir. Bu çalışmanın başlangıcında, karmaşık bir yapıda dört farklı kaynak yolu için termal analizler gerçekleştirilmiştir. SEA yazılımı olarak Ansys yazılımı kullanılmış olup Goldak çift elipsoit modeli Ansys programlama tasarım dili (APDL) ile tanımlanmıştır. Analizden elde edilen veriler, malzemenin ısınma ve soğuma davranışını anlamak için kullanılmıştır. Ardından, termal analiz sonuçları yapısal analiz ile birleştirilerek distorsiyonun nedenlerini ve etkileri ile birlikte kalıntı gerilmenin tespiti için bir değerlendirme yapılmıştır. Yapısal analiz sonrasında, yapı üzerinde ısıdan dolayı oluşan yüklerin neden olduğu gerilmeler ve deformasyonlar incelenmiştir. Çalışma sonucunda, mobil bir vince ait karmaşık bir yapıda kalıntı gerilme 243.56 MPa, kaynak tamamlandıktan sonra oluşan distorsiyon ise X yönünde 0.56mm, Y ekseninde 0.83 mm ve Z ekseninde 0.37 mm tespit edilmiştir. Bu bulgular ve yaklaşımlar ile hassas parçaların üretimi ve montajı süreçlerinde distorsiyonun önlenmesi veya minimize edilmesi için yaklaşımlar sunulmuştur.