کاربرد مکانیک شکست در تحلیل استحکام سازه ای لوله های اسپیرال ترکدار صنایع فراساحلی

لوله های درز جوش مارپیچ (یا اسپیرال) به طور گسترده در صنایع فرا ساحل مورد استفاده قرار میگیرند. با وجود این، به علت طول بیشتر جوش در لوله های اسپیرال، امکان آسیب دیدگی و شکست در این لوله ها بواسطه رشد ترکها و نواقص ایجاد شده در ناحیه جوش بیش از سایر لوله ها می باشد. بنابراین لازم است که یکپارچگی، استحکام و عمر باقیمانده لوله های اسپیرال جوشکاری شده دارای ترک مورد بررسی قرار گیرد. بواسطه جهات دلخواه و نامشخص قرارگیری ترک و نیز اعمال بارهای خارجی مختلف به لوله های اسپیرال، این لوله های ترکدار حالت های مختلفی از تنش و تغییر فرم را تجربه میکنند. در چنین حالت هایی، رشد ترک میتواند بواسطه تأثیر توامان نیروهای کششی و برشی اعمال شده به ناحیه جوش به وقوع بپیوندد. در این مقاله، کاربرد یک معیار شکست به نام معیار ماکزیمم تنش حلقوی برای تخمین استحکام لوله های اسپیرال جوشکاری شده ترکدار توضیح داده میشود. این معیار میتواند جهت و راستای شروع شکست و نیز بار نهایی قابل تحمل توسط لوله ترکدار را پیشبینی نماید. از منحنی طراحی واماندگی که در این مقاله ارائه میشود میتوان برای ارزیابی شکست و واماندگی در لوله های اسپیرال ترکدار با ترک هایی در جهات و بارگذاری های مختلف استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

لوله اسپیرال ، مکانیک شکست ، ترک ، معیار ماکزیمم تنش حلقوی