بررسی تأثیر جنس فولادهای آلیاژی و کربنی در طراحی اتصال نازل به پوسته استوانه ای تحت فشار داخلی با دو روش طراحی کلاسیک و طراحی به روش اجزای محدود

اتصال نازل به مخازن تحت فشار به سبب گشودگی، کاهش استحکام پوسته و همچنین وجود تمرکز تنش ها در طراحی مخازن تحت فشار حایز اهمیت فراوان است. در کارهای گذشته انجام شده تأثیر هندسه و روش های مختلف طراحی در این اتصالات بررسی شده است. در این پژوهش تأثیر احتمالی جنس در دو روش طراحی با فرمول بر اساس استاندارد ASMEVIII و طراحی با روش FEM و با ضوابط استاندارد ASME بررسی می شود. به این منظور از نرم افزار تحلیل اجزای محدود Abaqus استفاده می شود. برای مدل سازی اتصال از روش زیرمدلسازی استفاده می شود تا شرایط مرزی مناطق اطراف اتصال اعمال شود. خواص ماده به صورت الاستیک-پلاستیک مدلسازی می شود. نتایج این پژوهش که برای دو جنس SA-414 که فولاد آلیاژی استحکام با مقاومت بالا و SA-240 که فولاد کربنی بود نشان داد که روش کلاسیک طراحی مخازن برای طراحی اتصالات محافظه کارانه است و ضخامت های بالایی را ارایه می دهد و برای جنس های استحکام بالا که نسبت تنش تسلیم به تنش کشش نهایی آنها زیاد است ضخامت های به مراتب بالاتری را ارایه می دهد. با در نظر گرفتن این که برای شرایط طراحی مفروض، روش طراحی کلاسیک استفاده از پد تقویتی را برای تقویت اتصالات توصیه می کند اما در روش طراحی با FEM نیازی به استفاده از پد تقویتی نیست.

کلیدواژه ها:

اتصال نازل به استوانه ، نرم افزار اباکوس ، استانداردASME ، روش زیر مدلسازی ، FEM