بررسی رفتار لوله های ترک دار تقویت شده توسط وصله کامپوزیتی

در این مقاله یک لوله ترک دار انتقال نفت یا گاز تحت فشار داخلی ناشی از سیال مورد مطالعه قرار می گیرد. لوله دارای ترکی راه به در است که از سطح داخلی آن به سطح بیورنی ادامه یافته است. صفحه ترک می تواند نسبت به محور طولی لوله زوایای مختلفی داشته باشد. برای ترمیم ترک از وصله کامپوزیتی استفاده شده است. به کمک روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار Ansys 10 لوله مورد نظر برای حالتهای با وصله و بدون وصله کامپوزیتی مدلسازی و حل شده است. تحلیلها برای بررسی اثرات جنس وصله، طول ترک و زاویه قرار گیری ترک نسبت به راستای طولی لوله روی رفتار لوله انجام شده و مقادیر ضرایب شدت تنش ترک (؟؟؟) محاسبه شده است. نتایج بدست امده نشان می دهد که استفاده از وصله کامپوزیتی به میزان بسیار زیادی ضرایب شدت تنش را کاهش می دهد. همچنین با تغییر جنس کامپوزیت و افزایش استحکام وصله، مقدار کاهش بیشتری در ضرایب شدت تنش مشاهده می شود. در این شرایط احتمال شکست لوله یا سرعت رشد احتمالی ترک در لوله کاهش بیشتری خواهد یافت. نتایج این تحقیق همچنین نشان می دهد که در صورت افزایش طول ترک، ضریب شدت تنش افزایش می یابد. با این وجود استفاده از وصله کامپوزیتی برای طول ترک های بزرگتر بهبود بیشتری را در استحکام لوله ترک دار ایجاد می کند.

Keywords:

لوله , ترک , وصله کامپوزیتی , المان محدود