طراحی و ساخت مجموعه سازه آزمایش پدیده رشد سریع ترک جهت کاربرد در اندازه‌گیری سرعت رشد نوک ترک در لوله‌های خطوط انتقال‌

محورهای موضوعی : مکانیک خزش، خستگی و شکست

سید محمود مدنی ¹ (گروه مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر)
محمد رضا فروزان ² (استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران)
علیرضا صالحیان ³ (کارشناس، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمینی‌شهر، ایران)

تاریخ دریافت : 1398/01/20 تاریخ پذیرش : 1398/03/27 تاریخ انتشار : 1398/06/01

کلید واژه: پدیده رشد سریع ترک, سرعت رشد نوک ترک, آلومینیم سری 6063-T5, خطوط انتقال انتقال نفت و گاز, دستگاه زمان‌سنج سیمی, دوربین‌سرعت‌بالا, مجموعه سازه آزمایش,

چکیده مقاله :

لوله‌ها در فرآیند ساخت و عملکرد، ناشی از عواملی از قبیل خستگی و خوردگی در معرض ایجاد ریز ترک‌هایی در سطوح داخلی و خارجی لوله قرار دارند. در این حالت، ترک با سرعت بسیار زیادی به موازات محور لوله رشد خواهد نمود. در این تحقیق که برای اولین بار در کشور صورت گرفته، به طراحی و ساخت مجموعه سازه آزمایش با هدف اندازه‌گیری سرعت رشد نوک ترک با استفاده از دو روش دوربین‌‌‌سرعت‌بالا و دستگاه زمان‌سنج‌سیمی در لوله های بدون درز آلومینیمی از سری 6063-T5 پرداخته شده است. نتایج بدست آمده از آزمایش با این مجموعه سازه عیارت است از: فشار ترکیدگی برای نمونه‌های با عمق ترک 8/0، 0/1 و 2/1 به ترتیب برابر 70، 65 و 58 بار و سرعت‌‌های بدست آمده با کمک دوربین‌‌سرعت‌بالا و دستگاه زمان‌سنج سیمی در محدوده 120 تا 132 و 120 تا 126 متر بر ثانیه ثبت شد. نتایج کیفی بدست آمده در این تحقیق تطابق مناسبی با دیگر تحقیقات ارائه شده در دیگر منابع علمی دارد.

چکیده انگلیسی:

Gas and liquid transmission is a routine activity in the oil industry, powerhouses, petrochemicals and nuclear industries. The pipes are exposed to micro cracks in the inner and outer surface due to factors like corrosion and fatigue in the manufacturing process. If the aligned cracks are all over, the rapid crack growth phenomenon occurs. In this case, crack will grow at high speed along the pipe axis. In this research that has been conducted for the first time in the country, the measurement of the growth rate of the crack tip is done in two ways: High-Speed camera and timing wire system in the seamless aluminum 6063-T5 pipes. The bursting pressure of the specimens with the initial crack depth of 0.8, 1.0 and 1.2 mm are 70, 65 and 58 bar. The resulting growth rates in High-Speed camera and timing wire system is about 120 to 132 and 120 to 126 m/s. The qualitative results of this research matches well with other researches in this field in other journals.