تعیین طول عمر مخازن تحت فشار CNG، دارای ترکهای سطحی

برای طراحی ایمن لوله ها و مخازن تحت فشار دارای ترک های سطحی و محیطی، معمولاً در نظر گرفتن رشد ترک های خستگی و شکست در مودهای مختلف ضروری به نظر می رسد. در این مقاله به بررسی مکانیک شکست خطی یک ترک سطحی نیم بیضوی که در سطح داخلی و یا خارجی یک مخزن تحت فشار قرار گرفته است، پرداخته شده است. درتحقیق حاضر مسألۀ محاسبۀ ضریب شدت تنش جهت تخمین عمر باقی مانده ترک های نیم بیضوی که در محل تمرکزتنش مخازن تحت فشار ایجاد شده اند، بصورت حل عددی و بروش تحلیل پیشرفتۀ المان محدود محلی انجام پذیرفته است. یکی از رو شهای معمول برای حل مسائلی که دقت حل عددی آنها بدلیل کم بودن تعداد المانها و یا کوچک بودن ابعاد المانها کم است، استفاده از روش زیرمدلسازی است. برای مثال تعداد المانهای مورد نیاز برای مش بندی سه بعدی کل حجم یک مخزن تحت فشار بسیار زیاد خواهد بود. این امر منجر به حل های بسیار زمان بر خواهد شد و مسئله از اهداف طراحی خارج خواهد شد. در این تحقیق برای غلبه بر این مشکل از روش المان محدود و تکنیک زیر مدلسازی استفاده شده است. در ابتدا یک حل عددی مربوط به مخزن تحت فشار بدون در نظر گرفتن ترک بدست آمد ه است، سپس میدان جابجائی محاسبه شده بر روی مرز زیر مدل- که ترک در آن مدل شده است- اعمال گردیده و نتایج مورد نظر اخذ گردیده است.