تحلیل عددی تاثیر پوشش کامپوزیتی بر خاصیت الاستومری استوانه ی دوار تحت فشار بر اثر حضور ترک سطحی

در این مقاله به منظور درک درستی از خواص مکانیکی و ساختاری مکانیک رشد ترک و به دلیل هزینه بر بودن آزمایش های مرتبط با این پدیده، مدلسازی شکست و رشد ترک در نرم افزار اجزای محدود آباکوس اجرا شده است. پس از اعتبارسنجی حد شکست با نتایج مقالات موجود، تحلیل پارامتریک مرتبط با تغییرات ضریب شدت تنش بر حسب نسبت عمق به طول ترک اجرا میشود. در ادامه از یک پوشش کامپوزیتی به منظور ترمیم ترک استفاده خواهد شد. بدین منظور پس از معرفی خواص مادی پوشش کامپوزیتی، یک آسیب بیضوی در امتداد لوله و در سطح خارجی آن در نظر گرفته می شود و جنس ماده، فرمولاسیون رشد آسیب و پوشش کامپوزیت با زبان برنامه نویسی متلب به مدل اعمال می گردد. سپس فشار داخلی و تنش های پسماند ناشی از فرمینگ لوله و جوشکاری آن به عنوان بار خارجی به مدل اعمال شده و به کمک رابطه ی رشد آسیب خوردگی معرفی شده به نرم افزار، عمر لوله ی ترمیم یافته حاصل شده و نحوه ی تغییر شکل آسیب در زمان رشد آن تعیین خواهد شد. محاسبه ی عمر لوله ی ترمیم شده ی الاستومری و حصول نمودارهای تنش-کرنش لوله ی کامپوزیتی ترمیم شده در دمای محیط و دمای بالا و لوله ی کامپوزیتی ترمیم شده با الیاف هایی دارای ۴ درصد پیش کرنش در دمای پایین و بالا و تغییر شکل ترک در حین رشد آن از دیگر پارامترهایی است که در این مقاله مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. خروجی این مقاله، روشی سیستماتیک برای بررسی پدیده ی رشد ترک و پیشنهادی برای ترمیم آن در یک استوانه ی دوار با خاصیت الاستومری تحت فشار بر اثر حضور ترک سطحی ارائه داده است که علیرغم اختصاص داشتن به یک هندسه و شرایط مرزی خاص، قابل تعمیم به لوله های انتقال نفت و گاز است

کلیدواژه ها:

مکانیک شکست ، شبیه سازی عددی ، ترک ، لایه چینی ، ترمیم لوله ، پیش کرنش