Simulation et modélisation des contraintes résiduelles de soudage

Abstract

The residual stresses induced by the welding process depend on the location of the weld joint in the structure and exhibit considerable dispersion. Theyalsoexhibit a relativelycomplex spatial variation, but they can bemodified and improvedthroughprocessessuch as mechanicaltreatment and thermal processing. This master's manuscript presents the simulation and modeling of the electric arc welding process for a parabolic dish mast in the form of a plate-to-tube stainless steel joint. A thermomechanicalfiniteelement model willbeestablished for thermal and mechanicalanalysis. Excessive deformations can lead to residual stresses, weldingdefects, or structural failures, which can compromise the integrity and durability of the plate-to-tube weldedassembly by electric arc. Therefore, proper planning and execution of the welding process are necessary to minimize plastic deformations and achieve high-qualitywelds. ------------------------------------------------------------------------------------------- : تعتمد الاجهادات البقائية التي تتسبب فيها عملية اللحام على موقع الوصلة اللحامية في الهيكل وتظهر تشتتًا كبيرًا. كما تعرض تباينًا مكانيًا نسبيًا معقدًا، ولكن يمكن تعديلها وتحسينها من خلال عمليات مثل المعالجة الميكانيكية والمعالجة الحرارية. سيتم تقديم نمذجة ومحاكاة عملية اللحام باستعمال قوس كهربائي لوصلةفي شكل لوحة وأنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ في رسالة الماستيرهذه. سيتم إنشاء نموذج حراري وميكانيكي بالعناصر المحدودة للتحليل الحراري والميكانيكي. يمكن أن تؤدي التشوهات الزائدة إلى توترات بقائية وعيوب في اللحام أو فشل في الهياكل، مما يمكن أن يعرض سلامة ومتانة تجميع اللوحة والأنبوب الملحوم بواسطة القوس الكهربائي للخطر. لذا، تخطيط وتنفيذ مناسب لعملية اللحام ضروري لتقليل التشوهات البلاستيكية وتحقيق لحامات عالية الجودة. ------------------------------------------------------------------------------------------- Les contraintes résiduelles induites par le procédé de soudage dépendent de l'emplacement du joint de soudure dans la structure et présentent une dispersion considérable. Ils présentent également une variation spatiale relativement complexe, mais ils peuvent être modifiés et améliorés par des procédés tels que l’amélioration par des procédés mécaniques et l’amélioration par processus thermique. La simulation et la modélisation du processus de soudage par arc électrique d’un mat d’une parabole sous forme d’une jonction plaque- tube en acier inoxydable sera présentée dans ce mémoire de master. Un modèle thermomécanique en éléments finis sera établi pour l’analyse thermique et mécanique.Des déformations excessives peuvent entraîner des tensions résiduelles, des défauts de soudure ou des défaillances structurales, ce qui peut compromettre l'intégrité et la durabilité de l'assemblage soudé plaque-tube par arc électrique. Par conséquent, une planification et une exécution appropriées du processus de soudage sont nécessaires pour minimiser les déformations plastiques et obtenir des soudures de haute qualité.