بررسی تأثیر تنش های اولیه بر روی شکست در مخازن فولادی تحت فشار با استفاده از شبیه سازی المان محدود ترک در سطح داخلی

مخازن تحت فشار و در حالت کلیتر استوانههای جدار ضخیم تحت فشار داخلی یکی از پرکاربردترین قطعات در صنعت میباشند و تحلیل رفتار آنها در شرایط مختلف کاری حائز اهمیت است . در اکثر شرایط کاری وجود تنشهای اولیه و همچنین ترک در دیواره سیلندر بسیار محتمل میباشد و تحلیل سیلندر بدون در نظر گرفتن آنها باعث بوجود آمدن اختلاف زیاد بین نتایج بدست آمده با مقادیر واقعی خواهد شد . در این مقاله رفتار سیلندر ترکدار تحت فشار داخلی در حضور تنشهای اولیه با استفاده از تحلیل المان محدود مورد بررسی قرار میگیرد . برای ایجاد میدان تنش اولیه در جداره سیلندر و مخصوصاً در ناحیه اطراف لبه ترک از فرایند اتوفرتاژ استفاده شده است؛ بعبارت دیگر با قرار دادن سیلندر ترکدار تحت فشار اتوفرتاژی و باربرداری از آن یک توزیع تنش پسماند در اطراف لبه ترک بوجود میآید . ترک ایجاد شده در دیواره سیلندر بصورت ترک سطحی در سطح داخلی سیلندر میباشد و ابعاد ترک به دو صورت ترک با ابعاد محدود و ترک سراسری است . علاوه بر ابعاد ترک، تأثیر راستای ترک بر نتایج بدست آمده با در نظر گرفتن ترک در دو راستای محیطی و محوری بررسی شده و در نهایت تأثیر ابعاد ترک و راستای آن بر روی کارآیی سیلندر با ترک داخلی مورد ارزیابی قرار گرفته است