تأثیر وصله کامپوزیتی در ترمیم و افزایش استحکام خط لوله گاز دارای ترک تحت فشار داخلی تناوبی
محورهای موضوعی : تحقیقات در علوم مهندسی سطح و نانو مواد
امیرجویا نکونام
1
(
گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
)
شهرام شهروئی
2
(
هسته پژوهشی محاسبات پیشرفته، گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.
|مرکز تحقیقات مهندسی سطح پیشرفته و نانو مواد، گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
)
کلید واژه: خط لوله گاز, رشد ترک خستگی, روش ناحیه چسبناک, وصله کامپوزیتی,
چکیده مقاله :
به دلیل وجود ترک های ایجادی یا اولیه در خطوط لوله گاز و جلوگیری از افزایش هزینه تعویض و تعمیر، در دهه های اخیر استفاده از وصله های کمپوزیتی در نواحی دارای ترک رواج یافته است. در این تحقیق، به بررسی نقش و نحوه عملکرد وصله کامپوزیتی جهت مقابله با رشد ترک خستگی در لوله های فولادی مورد استفاده در خطوط لوله گاز تحت فشار داخلی نوسانی، پرداخته می شود. به این منظور از روش رشد هوشمند یک ترک نیم بیضوی سطحی برای شبیه سازی از نرم افزار انسیس استفاده شده است. یافته های تحقیق از غلبه مود جدایش لغزشی محیطی بر مود جدایش نرمال که منجر به جدا شدن وصله از لوله می شود، حکایت دارد. بر اساس نتایج، با توجه به جهت گیری ترک نوع لایه چینی مناسب قابل تعیین است. ترک درونی لوله شرایط بحرانی تری از نظر تنش و ضریب شدت تنش نسبت به ترک خارجی دارد. رشد ترک در لوله وابسته به نوع بارگذاری است و اگر زاویه الیاف کامپوزیت در جهت رشد ترک باشد بهترین حالت تقویت کنندگی فراهم می شود. همچنین با افزایش فشار داخلی چرخه های بارگذاری برای رشد ترک به شدت کاهش می یابند و بکارگیری چسب در میان لوله و وصله به انتقال بهتر کرنش ها از لوله به لایه های بیرونی کامپوزیت می انجامد.