|
|
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۱، شماره ۴، صفحات ۹۷-۱۰۴
|
|
|
| عنوان فارسی |
شبیه سازی عددی کمانش موضعی اعضای لوله ای دارای خوردگی تحت بارگذاری های تناوبی کشش و فشار |
|
| چکیده فارسی مقاله |
قطع و وصل پیاپی جریان در خطوط لوله فولادی انتقال نفت و گاز فراساحلی، دوره های محوری کشش و فشار در خط ایجاد می کند که می توانند سبب چین خوردگی، کمانش غیر خطی موضعی یا خرابی خمیری پیش رونده در این خطوط شوند. این نوع کاهش مقاومت موضعی، بیشتر به وسیله ناراستی های اولیه و خرابی های موجود در خط لوله تشدید می شود. یکی دیگر از مسائل مؤثر بر روی مقاومت خطوط لوله دریایی، پدیده خوردگی است. این نوع آسیب به علت استقرار خط در محیط خورنده دریا و عبور سیال خورنده از داخل خط لوله ایجاد می شود. به طور کلی آسیب خوردگی که در عمق و اندازه از داخل و خارج سطح خطوط ایجاد می شود، می تواند بر مقاومت این خطوط تاثیر به سزایی داشته باشد. در این پژوهش پدیده خرابی پیش رونده در خطوط لوله های خورده شده تحت بارگذاری دوره ای محوری بررسی شده است. یک روش عددی برای بررسی این پدیده استفاده می شود. خواص غیر خطی مواد، به همراه رفتار سخت شوندگی غیر خطی ایزوتروپیک/کینماتیک برای نمونه بررسی شده در نظر گرفته شده است. درستی داده های مربوط به پارامترهای سخت شوندگی برای مدل سازی پدیده خرابی پیش رونده اهمیت زیادی دارد. این نتایج با استفاده از یک سری آزمایش روی نمونه هایی که در معرض دوره های زیاد کرنش متقارن قرار گرفته به دست می آید. مدل اجزای محدود استفاده شده در ابتدا با استفاده از نتایج به دست آمده از داده های آزمایشگاهی مربوط به آزمایش های یک سویه و دوره ای صحت سنجی شده است. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
Local Buckling of Corroded Tubular under Cyclic Compression & Tension Loadings |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Abstract: Plastic axial strain, local buckling, wrinkling and plastic buckling of pipeline are caused by cyclic compression and tension loadings. This kind of local buckling is amplified by initial defect, heat affected zone and circular welding. Progressive plastic failure or ratcheting is caused by frequent periods of cyclic loading. On the other hand, life time of the offshore pipelines is decreased by the corrosion effect caused by fluids inside the pipeline and the sea Environment. This kind of corrosion can be found with variable size and depth in the inner or/and the outer surface of the pipeline. Corrosion can effect on the strength of pipeline. In the current study, an advanced finite element program has been used to simulate the ratcheting response of carbon steel tubes. The numerical model has been applied to reproduce a series of laboratory tests on small-scale tubes. These tests were carried out by the authors on intact and defected tubes, in which wrinkling and ratcheting behaviour of tubes under axial monotonic and cyclic loads were studied. A nonlinear isotropic/kinematic hardening model has been employed to represent the cyclic behaviour of the material. The verified model has then been used for a parametric study on ratcheting behaviour of the defected tubes under cyclic axial loading. Several stabilized cycles of specimens that are tested experimentally under symmetric strain cycles are used to obtain stress-strain data and hardening parameters of the material. The numerical model has then been used to investigate the effect of mean stress, stress amplitude and geometrical defects on the ratcheting response of steel tubes. It has been noticed that: a) The ratcheting strain rate was governed by (a) the initial non-linear strain in the tube, (b) by the stress amplitude and (3) by the mean stress, respectively. b) The ratcheting strains in the defected tubes had significantly higher rates in comparison to those in the intact tubes and very rapidly turned exponential. c) In defected tubes the local wrinkling first initiated from the damaged part. This local buckling then gradually proceeded to the entire circumference. The ratcheting strains in the defected area very rapidly turned exponential, while the ratcheting strains in the perfect zone still remained linear trajectory. d) It showed that surface corrosion imperfections had a very pronounced effect on the ratcheting response of the defected tubes, as compared to their monotonic response. e) The wrinkles in the defected tubes were non-axisymmetric and initiated from the damaged part of the tube |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
محمد پیکانو |
مصطفی زین الدینی |
محمد دقیق |
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://mcej.modares.ac.ir/article_1814_ebc979bc568a164000f27cc29c75fdbc.pdf |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-225625.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|