<span lang="FA">تحلیل استحکام لوله های فولادی اتوفرتاژ شده و لوله های فولادی الیاف پیچیده اتوفرتاژ شده در لوله های هوافضایی

در صنعت و فناوری های پیشرفته، روش اتوفرتاژ به عنوان یک تکنیک موثر برای افزایش استحکام و بهبود عمر خستگی لوله ها و مخازن تحت فشار داخلی شناخته می شود. این روش با ایجاد تنش های پسماند فشاری در داخل لوله ها، عملکرد آن ها را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. به دلیل نیاز به کاهش وزن در تجهیزات هوافضایی، استفاده از لوله های الیاف پیچیده به عنوان یک راهکار نوآورانه نیز مورد توجه قرارگرفته است. هدف این تحقیق، بررسی و تحلیل تلفیق روش اتوفرتاژ و الیاف پیچیده برای افزایش استحکام لوله های فولادی تحت فشار داخلی است. در این راستا، ابتدا معادلات مربوط به لوله های فولادی استخراج و سپس معادلات مربوط به ساختارهای چندلایه کامپوزیتی نیز به دست آمده اند. این معادلات با استفاده از یک الگوریتم خاص تلفیق شده اند. نوآوری این روش در ترکیب اتوفرتاژ و الیاف پیچیده نهفته است. نتایج تحقیق نشان می دهند که زوایای الیاف در محدوده ۴۵ تا ۵۵ درجه، زوایای بهینه ای برای الیاف پیچیده هستند. همچنین، در شرایط یکسان فشار، لوله های الیاف پیچ اتوفرتاژ شده از نظر استحکام نسبت به لوله های فولادی اتوفرتاژ شده بدون الیاف، برتری قابل توجهی دارند. بررسی ها همچنین نشان می دهند که بورن اپوکسی به عنوان گزینه ای مناسب تر نسبت به کربن اپوکسی در الیاف پیچیده شناخته می شود. درنهایت، انتخاب بین لوله های اتوفرتاژ شده و لوله های ترکیبی باید بر اساس سه عامل کلیدی شامل کاهش وزن، افزایش تنش های پسماند فشاری درون لوله و کاهش تنش های پسماند کششی در خارج از آن توسط طراحان انجام شود. این نتایج می توانند به بهینه سازی طراحی سازه های هوافضایی و صنایع مرتبط کمک شایانی نمایند.

کلیدواژه ها:

تنش پسماند ، اتوفرتاژ ، الیاف پیچی