در این مقاله رفتار مکانیکی اتصالات نقاط جوش و پیش بینی عمر خستگی برای ورق های موجی شکل حاوی اتصالات جوش نقطه ای مورد مطالعه قرار گرفته است. مدلهای ارایه شده به صورت یک ورق موجی شکل هستند که به ترتیب با 7 و 14 نقطه جوش به یک ورق L شکل متصل شده و هر یک تحت چهار حالت بار گذاری تناوبی متفاوت قرار دارند. تحلیل بر پایه حل برنامه اجزای محدود ANSYS7 با استفاده از المانهای صلب انجام شده است. در این تحقیق همچنین تنش ها و کرنش ها در ناگت های نقطه جوش مطالعه شده است؛ اما تحلیل بیشتر بر پیش بینی عمر خستگی بر اساس کرنش و مطالعه خصوصیات سه بعدی ناحیه تنش در اتصالات نقاط جوش و پیدا کردن نگرشی نسبت به رفتار سازه در بارگذاری های تناوبی، با توجه به در نظر گرفتن خواص مواد و هندسه غیرخطی متمرکز است.

اتصال قطعات مختلف به یکدیگر به عنوان یک نیاز مهم در صنایع مختلف مطرح شده است. به دلیل پیچیدگی روش های اتصال متداول، تمایل زیادی به پژوهش و توسعه ی روش های اتصال جدید در سال های اخیر به وجود آمده است . از این رو این پژوهش با هدف بررسی استحکام اتصال آلومینیوم آلیاژی 5083 به کامپوزیت زمینه پلیمری تقویت شده با ذرات کربن بلک انجام شده است. در این پژوهش خواص مکانیکی شامل استحکام کششی برشی و تاثیر درصد وزنی ذرات تقویت کننده بر مدت زمان مورد نیاز جهت ایجاد اتصال مطلوب بین کامپوزیت زمینه پلیمری و آلومینیوم بررسی گردید. در این پژوهش اتصال با فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی انجام و استحکام نقطه ی جوش با آزمون کشش برشی مورد بررسی قرار گرفت. درصد فاز تقویت کننده ی افزوده شده به زمینه ی پلی اتیلن، مدت زمان ماندگاری ابزار دستگاه جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای به عنوان متغیرهای تأثیرگذار بر استحکام کششی برشی در این پژوهش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که با افزایش زمان ماندگاری برای پلی اتیلن خالص در مدت زمان 15 ثانیه و برای نمونه های کامپوزیتی زمینه پلی اتیلن تقویت شده با کربن بلک در بازه زمانی 10 ثانیه، اتصال مطلوب را سبب می شود و با افزایش زمان ماندگاری تا 20 ثانیه به دلیل افزایش بیش از حد مذاب پلی-اتیلن استحکام و تنشهای پسماند در طی فرایند انجماد روند نزولی استحکام اتصال مشاهده شد.

در این تحقیق رفتار رشد ترک و طول عمر خستگی نمونه های –U شکل متقارن به طور تجربی بررسی و مطالعه شده است. ورقهای استفاده شده، ضخامتهای متفاوت 1 و1.5  میلیمتر دارند که به صورت 1-1 میلیمتر، 1-1.5 میلیمتر و 1.5-1.5 میلیمتر در فرایند جوشکاری نقطه ای به یکدیگر متصل شده اند. جنس نمونه ها از فولاد نرم انتخاب شده است. نمونه ها توسط دستگاه سروهیدرولیک INSTRON 8802 با ظرفیت نیروسنج 25 کیلو نیوتن تحت بارگذاری متناوب با دامنه ثابت اما سطوح بار مختلف قرار گرفتند. در حین انجام آزمایشها، طول ترک به ازای تعداد سیکل مشخصی توسط میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی 100 برابر با دقت اندازه گیری شد. از نتایج تجربی مشاهده می شود که در نمونه های با ضخامت متفاوت، ترک همواره در ورقه نازک شروع می شود و نیز این ورق نازک است که در نهایت دچار شکست می شود. همچنین در نمونه های با ضخامت یکسان، ترک در هر دو ورق تقریبا با طولی یکسان ایجاد می شود. ضمنا استفاده از جوشهای نقطه ای در قطعات با ضخامت متفاوت، تغییر چشمگیری در طول عمر خستگی آنها ایجاد نمی کند. ضمنا هر چه قطر نقطه جوش بیشتر باشد، طول عمر خستگی بالاتری دارد.

یکی از مسایل جوشکاری مقاومتی نقطه ای سه ورقی، عدم رشد کافی دکمه جوش (منطقه ذوب شده) در فصل مشترک ورق/ ورق است، یعنی جایی که بیش ترین نیاز به آن وجود دارد. این امر منجر به کاهش ویژگی های مکانیکی و افزایش حساسیت به شکست فصل مشترکی می شود. در این مقاله تاثیر ضخامت ورق بر الگوی رشد دکمه جوش حین جوشکاری مقاومتی نقطه ای سه ورق با ضخامت یکسان بررسی می شود. نتایج نشان می دهند که یک ضخامت ورق بحرانی برای رشد دکمه وجود دارد که در آن، اندازه دکمه جوش در راستای فصل مشترک ورق/ ورق و در امتداد مرکز هندسی اتصال (وسط ورق میانی) تقریبا برابر است. در ورق های با ضخامت کم تر از مقدار بحرانی، یک دکمه جوش بیضی شکل تشکیل می شود به گونه ای که رشد دکمه جوش در امتداد مرکز هندسی اتصال بیش تر از رشد دکمه در امتداد فصل مشترک ورق/ ورق است، اما در ورق های با ضخامت بیش تر از مقدار بحرانی، یک دکمه جوش غیربیضوی تشکیل می شود که رشد دکمه بیش تر در فصل مشترک ورق/ ورق متمرکز است.

روش جوشکاری مقاومتی نقطه ای یکی از روش های موثر برای اتصال ورق های فلزی می باشد. تخمین نیروی شکست در قطعات جوشکاری شده از اهمیت بالایی برخوردار بوده و از روش های مختلفی برای یافتن نیروی شکست استفاده می شود. در این مقاله از یک سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی (انفیس) برای تخمین و پیش بینی میزان استحکام قطعات جوشکاری شده استفاده می شود. برای این منظور با انجام یک طراحی آزمایش برای پارامترهای موثر فرآیند شامل شدت جریان جوشکاری، زمان اعمال جریان، زمان خنک شدن و نیروی مکانیکی، نمونه های جوشکاری تهیه شد. ورق مورد استفاده در نمونه ها فولاد کربنی AISI 1060 می باشد. پس از انجام آزمون کشش استحکام نمونه ها بدست آمده و سپس با استفاده از الگوریتم بهینه­سازی آموزش و یادگیری در سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی پارامترهای بهینه مدل توسعه داده شده بدست آمد. 70 درصد داده­های مربوط به استحکام نمونه ها برای آموزش سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی و 30 درصد باقیمانده برای بررسی صحت مدل ایجاد شده(بخش تست) مورد استفاده قرار گرفته است. دقت مدل بدست آمده با استفاده از نمودارهای مختلف و همچنین بر اساس معیارهای آماری جذر میانگین مربعات خطا، میانگین خطای مطلق، ضریب تعیین و درصد میانگین خطای مطلق بررسی شده است. از نتایج بدست آمده مشخص می­شود که شبکه انفیس در پیش­بینی استحکام شکست قطعات جوشکاری شده توسط فرآیند جوشکاری مقاومتی نقطه ای بسیار موفق عمل کرده­است. در پایان مشاهده می­ شود که ضریب تعیین و درصد میانگین خطای مطلق برای تخمین استحکام شکست در بخش آموزش به ترتیب برابر با 99/0 و 48/0 درصد و در بخش تست برابر با 95/0 و 2/6 درصد می­باشند.

در این پژوهش اثرهای مسیر ترک خستگی در مود ترکیبی کششی و برشی بر عمر خستگی اتصالات نقطه جوش با قطر و فواصل مختلفی بین صفحاتشان مطالعه شده است. از تحلیل غیرخطی اجزای محدود برای محاسبه توزیع های تنش در راستای عمود بر جهت ترک استفاده شده است. مقادیر تنش موثر و همچنین ضرایب کاهش مقاومت ناچ به روش حجمی به دست آمده است. روش رشد ترک خستگی برای به دست آوردن ضریب های شدت تنش در مودهای اول و دوم شکست و تخمین عمر انتشار ترک خستگی به کار رفته است. نتایج به دست آمده از روش های تخمین عددی- ازجمله روش حجمی و روش تخمین رشد ترک خستگی- با داده های تجربی خستگی مقایسه شده است. نتایج حاصل از روش رشد ترک خستگی با در نظر گرفتن مودهای اول و دوم شکست، نشان می دهد که اتصالات ایجاد شده توسط نیروی الکترودی کوچکتر و با قطر نقطه جوش بزرگتر، ضریب شدت تنش کوچکتری نسبت به اتصالاتی دارند که قطر نقطه جوش آنها کوچکتر است، اما با توجه به رشد ترک خستگی در مود ترکیبی شکست، نسبت ضریب شدت تنش مود اول به مود دوم اهمیت بیشتری دارد.

فناوری جوشکاری لیزر امروزه از روشهای نوین در ساخت و تولید میباشد. از جوشکاری نقطه ای لیزری جهت اتصال ورقهای نازک فولاد زنگ نزن آستنیتی در تولید وسایل آشپزخانه نیز استفاده میشود. استحکام و اندازه دکمه جوش دو پارامتر مهم در تعیین کیفیت جوش نقطه ای لیزری هستند. در این پژوهش ورق نازک فولاد زنگ نزن استنیتی 316 به ضخامت 7/0 میلیمتر به روش جوشکاری لیزر به صورت اتصال لبه روی هم جوشکاری نفطه ای شد. برای انجام این جوشکاری از دستگاه جوش لیزر Nd: YAG پالسی با توان متوسط استفاده گردید و اثر پارامترهای موثر بر اندازه ی دکمه ی جوش و استحکام نهایی نقطه ی جوش به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. فرکانس لیزر در سه سطح 5، 7 و 9 هرتز، پیک توان لیزر در سه سطح 1670، 1750 و 1800وات و زمان روشنی پالس در سه سطح 6، 8 و 10میلی ثانیه به عنوان پارامترها و سطوح آزمایش مورد بررسی قرار گرفتند. در این پژوهش برای طراحی آزمایش از روش تاگوچی 9L استفاده شد. نتایج آزمایش ها نشان دادند که با افزایش توان لیزر قطر دکمه جوش کاهش یافته، با افزایش زمان روشنی پالس قطر دکمه جوش ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته و با افزایش فرکانس لیزر قطر دکمه جوش ابتداکاهش و سپس افزایش یافته است. همچنین با افزایش زمان روشنی پالس و فرکانس لیزر استحکام جوش نقطه افزایش یافته و با افزایش توان لیزر استحکام جوش نقطه ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته است.