Numerical Analysis of the Transient Thermal Stress Intensity Factors in Cylinders Containing an External Circumferential Semi-Elliptical Crack

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 80

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_CIVLJ-11-1_008

تاریخ نمایه سازی: 23 شهریور 1403

چکیده مقاله:

In this paper, the transient thermal stress intensity factors for circumferential semi-elliptical crack located on the external surface of the cylinder are determined numerically. The internal surface of the cylinder is exposed to ultra-cold fluid, and the external wall is kept at a constant temperature. The three-dimensional finite element method in ABAQUS software and singular elements in the crack front has been used. In order to ensure the accuracy of the modelling process, stress intensity factors on the cylinder containing the semi-elliptical crack under mechanical loading for different geometric dimensions of the cylinder are extracted, and the results are evaluated with available data. In the research process, transient thermal stress has been modelled using an uncoupled thermoelasticity model in the quasi-static state. Also, the thermal stress results in steady-state are compared to the existing analytical data and, excellent agreement is achieved. Finally, transient thermal stress intensity factors are presented for different values of cylinder radius ratio and various relative depths and aspect ratios of the crack.

کلیدواژه ها:

External semi-elliptical circumferential crack ، Transient thermal stress ، Three-dimensional finite element method ، Stress intensity factors ، Cylinder

نویسندگان

Majid Jamal-Omidi

Faculty of Aerospace Engineering, Malek-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran

Seyed Mehdi Nabavi

Faculty of Aerospace Engineering, Malek-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran

Mehrdad Aghanavehsi

Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, Islamic Azad University, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • X. B. Lin, R. A. Smith, (۱۹۹۸). Fatigue growth prediction ...
  • doi: ۱۰.۱۱۱۵/۱.۲۸۴۱۸۷ ...
  • Raju, I.S., Newman, J.C. (۱۹۸۶). Stress intensity factors for circumferential ...
  • Carpinteri, A., Brighenti R., Spagnoli, A. (۱۹۹۸). Part-through cracks in ...
  • Carpinteri, A., Brighenti R., (۱۹۹۸). Circumferential surface flaws in pipes ...
  • Carpinteri, A., Brighenti R., Spagnoli, A. (۲۰۰۰). External surface cracks ...
  • A. Carpinteri, R. Brighenti and S. Vantadori, (۲۰۰۳). Circumferentially notched ...
  • Ligoria, S.A., Knight G.S., Ramachandra Murthy, D.S., (۲۰۰۵). Three-dimensional finite ...
  • Shahani, A.R., Habibi, S.E. (۲۰۰۷). Stress intensity factors in hollow ...
  • Shahani, A.R., Mohammadi Shodja M., Shahhosseini, A. (۲۰۱۰). Experimental investigation ...
  • Fillery, B.P. Hu, X.Z. (۲۰۱۲). Compliance based assessment of stress ...
  • Ghajar, R., Abbaspour Niasani M., Saeidi Googarchin, H., (۲۰۱۴). Explicit ...
  • Abbaspour Niasani M., Ghajar, R., Saeidi Googarchin, H., Sharifi, S.M.H., ...
  • Nabavi, S.M., Montazer Torbati, E., Jamal-Omidi, M. (۲۰۲۰). Weight function ...
  • Fakhri, O.M., Kareem, A.K., Ismail, A.E., Jamian, S., Nemah, M.N., ...
  • Al-Moayed, O.M., Kareem, A.K., Ismail, A.E., Jamian, S., Nemah, M.N., ...
  • Al-Moayed, O.M., Kareem, A.K., Ismail, A.E., Jamian, S., Nemah, M.N., ...
  • Qian, X., Li, T., (۲۰۱۰). Effect of residual stresses on ...
  • Miyazaki, K., Mochizuki, M., (۲۰۱۱). The effects of residual stress ...
  • Zareei, A., Nabavi, S.M., (۲۰۱۶). Weight function for circumferential semi-elliptical ...
  • Zareei, A., Nabavi, S.M., (۲۰۱۶). Calculation of stress intensity factors ...
  • Nabavi, S.M., Shahmorady, M.B. (۲۰۲۰). Stress intensity factors for circumferential ...
  • Paarmann, M., Sander, M., (۲۰۲۰). Analytical determination of stress intensity ...
  • Banks-Sills, L., (۱۹۹۱). Application of the finite element to linear ...
  • Anderson, T.L., (۲۰۱۷). Fracture Mechanics- Fundamentals and Applications, ۴th Edition, ...
  • Institute AP. API ۵۷۹-۱/ASME FFS-۱. Fitness-for-service. ۲nd Edition, ۲۰۰۷ ...
  • Laham S. Stress intensity factor and limit load. Handbook, British ...
  • Bergman, M. (۱۹۹۵). Stress intensity factors for circumferential surface cracks ...
  • Hetnarski R.B., Eslami M.R. (۲۰۱۹). Thermal stresses: advanced theory and ...
  • Alipour, K. Nabavi, S.M., Bakhshan, M., Rahimi, F., Zareei, H., ...
  • نمایش کامل مراجع