فایل ورد کامل تنش های پسماند در مقاطع H شکل فولادی پر مقاومت بریده شده با شعله و جوشکاری شده

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

این مقاله، ترجمه شده یک مقاله مرجع و معتبر انگلیسی می باشد که به صورت بسیار عالی توسط متخصصین این رشته ترجمه شده است و به صورت فایل ورد (microsoft word) ارائه می گردد

متن داخلی مقاله بسیار عالی، پر محتوا و قابل درک می باشد و شما از استفاده ی آن بسیار لذت خواهید برد. ما عالی بودن این مقاله را تضمین می کنیم

فایل ورد این مقاله بسیار خوب تایپ شده و قابل کپی و ویرایش می باشد و تنظیمات آن نیز به صورت عالی انجام شده است؛ به همراه فایل ورد این مقاله یک فایل پاور پوینت نیز به شما ارئه خواهد شد که دارای یک قالب بسیار زیبا و تنظیمات نمایشی متعدد می باشد

توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل تنش های پسماند در مقاطع H شکل فولادی پر مقاومت بریده شده با شعله و جوشکاری شده،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

تعداد صفحات این فایل: ۲۴ صفحه

چکیده

حضور تنش پسماند در اعضا به‌طور‌ قابل‌توجهی می‌تواند مقدار سختی و طول عمر خستگی اعضا سازه‌ای فلزی را در شک و تردید قرار دهد. تحقیقات در این زمینه برای اعضا سازه‌ای با فولاد کم‌کربن، به‌خوبی مستندسازی شده است. با‌این‌وجود، به علت اختلاف در روابط تنش-کرنش و ویژگی‌های مواد تحت دماهای محصور و بالا، توزیع تنش پسماند در عضو فولادی پر مقاومت، به‌طور فیزیکی، متفاوت است با اعضایی که از فولاد کم‌کربن ساخته‌شده‌اند. مطالعه توزیع تنش پسماند برای اعضا سازه‌ای ساخته‌شده از فولاد پر مقاومت، ضروری است. در این مقاله، تنش‌های پسماند سه عدد ستون با مقطع H شکل بریده‌شده با شعله و جوشکاری شده با مقاومت تسلیم اسمی ۴۶۰ مگا پاسکال اما با ابعاد مقطع عرضی متفاوت، موردبررسی قرارگرفته است. هردوی روش‌های مقطع زنی و حفره زنی، برای اندازه‌گیری استفاده‌شده و تنش‌های پسماند به‌دست‌آمده، بین دو روش مقایسه شده است. مقادیر و توزیع‌های تنش‌های پسماند اندازه‌گیری شده، با آن‌هایی که از فولاد کربنی هستند یکسان است، اما در نسبت‌های تنش پسماند نسبتاً کوچک‌تر. نهایتاً، بر اساس اندازه‌گیری‌ها یک توزیع تنش پسماند ساده‌سازی شده برای اعضا فولادی پر مقاومت ۴۶۰ مگا پاسکال با مقطع H شکل بریده‌شده با شعله و جوشکاری شده، پیشنهادشده است. 

معرفی

اعضا سازه‌ای جوشکاری شده، نورد گرم، بریده‌شده با شعله و یا صاف‌شده با شعله معمولاً در ابتدا بدون تنش نمی‌باشند. تنش‌های پسماندی در این اعضا فلزی سازه‌ای وجود دارد که به‌وسیله‌ی توزیع‌های حرارت غیریکنواخت در طول فرآیند‌های ساخت، تولید یا بهسازی ایجادشده‌اند. به علت شکل‌پذیری بالا و کافی مواد فولادی، تنش‌های پسماند اغلب برای مقاومت پلاستیک مقاطع عرضی مشکلی ایجاد نمی‌کند، ولی حضور تنش پسماند ممکن است به‌طور قابل‌توجهی سختی اعضا فشاری را تغییر دهد و طول عمر خستگی اعضا فولادی را تحت بار متناوب و یا بار دینامیکی کاهش دهد. برای بررسی اثر تنش‌های پسماند، مقادیر و توزیع‌های تنش‌های پسماند در مقاطع فولادی کم‌کربن جوشی، به‌طور گسترده موردبررسی قرارگرفته است[۱,۲]. به علت اینکه منحنی‌های تنش-کرنش و ویژگی‌های ماده‌ای[۳] مربوط به دمای بالای فولاد پر مقاومت (HSS، مقاومت تسلیم برابر یا بیش‌تر از ۴۶۰ مگا پاسکال) متفاوت است با فولاد با مقاومت معمولی، انتظار می‌رود که تنش‌های پسماند در مقاطع پر مقاومت با مقاطع فولادی کم‌کربن متفاوت باشد. 

نتیجه‌گیری

توزیع‌های تنش پسماند برای سه مقطع H شکل متفاوت، ساخته‌شده از ورق‌های فولادی پر مقاومت Q460 با شعله بریده‌شده ارائه گردید. توزیع‌های تنش پسماند ساده‌سازی شده پیشنهاد شد. تنش‌های پسماند فشاری میانگین _rc در بال‌ها با توجه به نسبت‌های عرض به ضخامت بال‌های بیرون زده ۷۱ ، ۵ و ۳۴ به ترتیب برابر با -۱۹۵%، -۲۷۱% و -۴۰۸% مقاومت تسلیم بود. میانگین تنش‌های پسماند کششی محاسبه‌شده _rt در هر مقطع ۷۳۱% ، ۹۰% و ۱۰۳۹% مقاومت تسلیم به ترتیب برای نمونه‌های R-H-7 ، R-H5 و R-H-3 بود. نتایج  به‌دست‌آمده از دو روش مقطع زنی و حفره زنی باهم مقایسه شد. مشاهده شد که میانگین مقادیر تنش پسماند فشاری به‌دست‌آمده از هردو روش مشابه است اما توزیع‌های تنش پسماند به‌دست‌آمده از روش مقطع زنی برای استفاده در تحلیل‌های عددی مناسب‌تر است. با مقایسه نمونه‌های اندازه‌گیری شده، به دست می‌آید که افزایش نسبت‌های عرض به ضخامت بال بیرون زده، به کاهش تنش‌های پسماند فشاری در بال‌ها و افزایش تنش‌های پسماند کششی در نوک‌های بال منجر خواهد شد. مقایسه نتایج آزمایش با نتایج آزمایش‌های نمونه‌های کم‌کربن نشان می‌دهد که نسبت‌های تنش پسماند مقاطع H شکل جوشی بریده‌شده با شعله فولادی پر مقاومت نسبت به مقاطع H شکل فولادی معمولی، کم‌ضرر تر برای مقاومت ستون به نظر می‌آید.

عنوان انگلیسی:Residual stresses in welded flame-cut high strength steel H-sections~~en~~

Abstract

The presence of residual stress in members can significantly compromise the stiffness and fatigue life of steel structural components. Researches in this area are well documented for structural members of mild carbon steels. Nevertheless, due to the difference of stress–strain relations and material properties under ambient and high temperatures, the residual stress distribution in a high strength steel member is physically different from those fabricated from mild carbon steel. It is imperative to study the residual stress distribution for structural members fabricated from high strength steel. In this paper, the residual stresses of three welded flame-cut H-section columns with a nominal yield strength of 460 MPa but different cross-section dimensions were investigated. Both sectioning and hole-drilling methods were used in the measurement and the obtained residual stresses were compared between the two methods. The magnitudes and distributions of the measured residual stresses are identical with those of carbon steel, however in relatively smaller residual stress ratios. Finally, based on the measurements, a simplified residual stress distribution for 460 MPa high strength steel members with welded flame-cut H-section is proposed.

۱ Introduction

Welded, hot-rolled, flame-cut or flame-straightened structural components are usually not initially stress free. Residual stresses exist in these structural steel members induced by the non-uniform temperature distributions during the manufacture, fabrication or refinement processes. Owing to the sufficiently high ductility of steel material, residual stresses are often not detrimental to the plastic strength of cross sections, but the presence of residual stress may significantly impair the stiffness of compression members and shorten the fatigue life of steel members under periodical load or dynamic load. In order to investigate the effect of residual stresses, the magnitudes and distributions of residual stresses in welded mild carbon steel sections have been extensively investigated [1,2]. Since the stress–strain curves and high-temperature material properties [3] of high strength steel (HSS, yield strength460 MPa) are different from the regular strength steel, it is expected that the residual stresses in HSS sections are different from those in mild carbon steel sections.

۶ Conclusion

The residual stress distributions of three different H-sections fabricated from flame-cut Q460 high strength steel plates were presented. The simplified residual stress distributions were proposed. The average compressive residual stresses rc in flanges were 195%, 271% and 408% of yield strength according to the width to thickness ratios of outstanding flanges, which were 7.1, 5.0 and 3.4 respectively. The average calculated tensile residual stresses rt in each section were 73.1%, 90.0% and 103.9% of yield strength for specimens R-H-7, R-H-5 and R-H-3, respectively. The test results obtained by both sectioning and hole-drilling methods were compared. It is observed that the average values of compressive residual stress obtained by the two methods are similar, but the residual stress distributions obtained by sectioning method is more convenient to be employed in the numerical analysis. By comparing the measured specimens, it is found that the increase in width to thickness ratios of an outstanding flange will result in decreasing of compressive residual stresses within flanges and increasing of tensile residual stresses at flange tips. The comparison of the test result with those of mild carbon steel shows that the residual stress ratios of HSS flame-cut welded H-sections tend to be less detrimental to the column strength than the ordinary steel H-sections.

$$en!!