ارائه روشی جدید برای محاسبه تجربی نرخ رهاسازی انرژی کرنشی مود اول شکست در تیر یک سرگیردار دولبه ناهمجنس

در برخی خطوط حاوی سیالات خورنده دما بالا، لوله های دو لایه شامل لایه ساختاری کامپوزیت پلیمری گرماسخت و لایه آستری گرمانرم تنها راه حل عملی هستند. بررسی مقاومت اتصال کامپوزیت گرماسخت به آستری گرمانرم، در این خطوط اهمیت فراوانی دارد. محاسبه نرخ رهاسازی انرژی کرنشی مود اول شکست، معیار مهمی در بررسی مقاومت اتصال و پیش بینی خرابی این نوع لوله ها می باشد. استاندارد تست تجربی نرخ رهاسازی انرژی کرنشی برای نمونه های تیر یک سرگیردار متقارن، ASTM-D۵۵۲۸ می باشد. در این پژوهش، رابطه کلی محاسبه ضخامت لایه ها برای هر نوع تیر یک سرگیردار دولبه ناهمجنس، با استفاده از تئوری کلاسیک چندلایه ها برای اولین بار، ارائه شده است. برای بررسی دقت این رابطه، نمونه هایی از دو جنس و دارای ضخامت های متفاوت، جهت تست تجربی ساخته شده اند. جنس نیمه بالایی، کامپوزیت ساخته شده از الیاف شیشه تک جهته و رزین وینیل استر، نیمه پایینی، پلی وینیل کلراید سخت و فصل مشترک دو لایه، دو نوع پرایمر مختلف بر پایه رزین اپوکسی و وینیل استر می باشد. جنس نمونه های ساخته شده در این پژوهش بر مبنای نمونه های عملی مورد استفاده در بسیاری از خطوط انتقال مواد شیمیایی در واحدهای کلرآلکالی در سطح کشور نظیر واحدهای پتروشیمی اروند می باشد. این امر بدین علت است که نتایج حاصل از پژوهش جاری بتواند راهگشای سازندگان تجهیزات این خطوط باشد. برای راستی آزمایی رابطه ارائه شده، مدل سازی اجزای محدود با روش بستن مجازی ترک دو مرحله ای صورت گرفته است. همخوانی عالی نتایج عددی و تجربی، بیانگر کارایی و دقت رابطه پیشنهادی می باشد.

کلیدواژه ها:

Strain energy release rate ، First mode of failureI ، Unlike double cantilever beam ، Thermoplastic liner ، نرخ رهاسازی انرژی کرنشی ، مود اول شکست ، تیر یک سرگیردار دولبه ناهمجنس ، لایه آستری گرمانرم