بررسی عددی اثر وصلههای کامپوزیتی بر ضرایب شدت تنش لولههای استوانهای حاوی ترک محیطی کامل

هدف از این مقاله مقاوم سازی لولههای استوانهای حاوی ترک محیطی کامل (داخلی و خارجی) تحت فشار داخلی با استفاده از وصلههای کامپوزیتی به دلیل خواص بارزشان میباشد. در فرآیند تحقیق به منظور اعتبار بخشی مدلهای پیشنهادی، ابتدا لوله استوانهای حاوی ترک محیطی تحت کشش یکنواخت، مدل سازی و نتایج ضرایب شدت تنش با مقاله موجود مقایسه شده است. سپس به منظور اثبات صحت روند مدل سازی وصله کامپوزیتی و چسب، ورق آسیب دیده حاوی ترک مرکزی مدلسازی و نتایج ضرایب شدت تنش با مقاله موجود مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. محاسبه ضرایب شدت تنش در نوک ترک با بهره گیری از انتگرالJ حاصل شده است. پس از اثبات روند شبیه سازی در دو مرحله به بررسی عملکرد لولههای استوانهای با ترک محیطی داخلی و خارجی کامل با ترکهایی با عمق نسبی ۴/۰ تا ۸/۰ با استفاده از روش اجزای محدود سه بعدی تحت فشار داخلی، قبل و پس از ترمیم پرداخته شده است. در پروسه ترمیم از کامپوزیتهای بور/اپوکسی، کربن/اپوکسی و شیشه/اپوکسی استفاده است. نتایج تحقیق نشان داد استفاده از وصلههای کامپوزیتی به میزان قابل توجهی ضرایب شدت تنش را کاهش داده و این کاهش در لوله حاوی ترک محیطی خارجی کامل بیشتر از لوله حاوی ترک محیطی داخلی کامل میباشد. همچنین در فرآیند تحقیق تاثیر ضخامت وصله، زاویه قرارگیری الیاف و جنس چسب بر ضریب شدت تنش مورد بررسی قرار گرفته است.

Keywords:

قاب خمشی , مهاربند شورون , ستون دوخت , جهت داری , پالس سرعت