ترمیم استوانه‌ی حاوی ترک راه به در محیطی با استفاده از وصله‌ کامپوزیتی موضعی

در این مقاله اثر وصله کامپوزیتی در ترمیم لوله‌ی استوانه‌ای حاوی ترک راه به در محیطی تحت فشار داخلی بررسی شده است. برای این منظور با استفاده از روش اجزاء محدود سه‌بعدی و انتگرال J، ضرایب شدت تنش قبل و بعد از ترمیم تعیین شده است. جهت اطمینان از صحت مدل‌سازی، استوانه‌ی حاوی ترک محیطی راه به در، تحت کشش یکنواخت شبیه‌سازی و نتایج حاصل با حل تئوری مقایسه شده است. سپس به ترمیم استوانه ترک‌دار تحت فشار داخلی با استفاده از چهار وصله‌ کامپوزیتی بور/اپوکسی، کربن/اپوکسی، کولار/اپوکسی و شیشه/اپوکسی به صورت موضعی پرداخته شده است. نتایج تحقیق، تأثیر قابل توجه وصله‌های کامپوزیتی را در کاهش ضریب شدت تنش استوانه‌ی ترک‌دار نشان داده است. مشاهده شد استفاده از وصله‌های کامپوزیتی با سفتی بالاتر اثر کاهنده بیشتری بر ضریب شدت تنش دارد. همچنین تأثیر چیدمان وصله کامپوزیتی، خواص و ضخامت چسب بر ضرایب شدت تنش روی جبهه‌ی ترک ارزیابی شده است.

Keywords:

Cylindrical Pipe , Circumferential Through-Wall Crack , Stress Intensity Factor , Local Composite Patch , Three-Dimensional Finite Element Method , لوله‌ی استوانه‌ای , ترک راه‌ به در محیطی , ضریب شدت تنش , وصله کامپوزیتی موضعی , روش اجزا محدود سه ‌بعدی