مطالعه عددی ضرایب تمرکز تنش برای اتصالات لولهصای X شکل تقویت شده با صفحه دابلر در سکوهای فراساحلی فولادی
Numerical Study of the Stress Concentration Factors (SCFs) for Doubler Plate Reinforced Tubular X-Joints of Steel Offshore Platforms
/محمدحسن خوانینزاده
: مهندسی عمران
، ۱۳۹۷
، افشار
۶۶ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی و مدیریت منابع آب
۱۳۹۷/۱۱/۰۶
تبریز
اتصالات سازهصهای فراساحلی به طور دائم در معرض بارگذاریصهای ترکیبی قرار دارند .به همین دلیل، خستگی اتصالات در طی سالصهای متمادی و همچنین بارگذاریصهای محوری بطور خاص از عوامل مهم خرابی میصباشد .خرابی سوراخصشدگی برشی ناشی از بارگذاری محوری فشاری در اتصالات لولهصای یکی از این نوع خرابیصها میصباشد .جهت افزایش عمر خستگی و همچنین روشهای تقویتص کننده اتصال مورد نظر بررسیصهایی صورت گرفته است .یکی از روشهای متداول تقویتص کننده در اتصالات، استفاده از صفحه دابلر میصباشد .ضریب تمرکز تنش یکی از عوامل مهمی است که در محاسبه عمرخستگی دخالت مستقیم دارد .به همین دلیل، لزوم بررسی ضریب تمرکز تنش در اتصالات تقویتص شده با صفحه دابلر با توجه به کمبودهایی که در آیینصنامهصهای دریایی وجود صدارد احساس میصشود .در این پایانصنامه، نرمصافزار اجزای محدود ANSYS ۱۸ برای مدل-سازی اتصال لولهصای X شکل تقویت شده با صفحات دابلر مورد استفاده قرار گرفت .مدل اجزای محدود پیشنهادی در این پایانصنامه، با روابط بهصدست آمده توسط محققین پیشین صحتصسنجی شد .سپس مطالعه پارامتری کاملی برای بهصدست آوردن تأثیرات پارامترصهای بیصبعد بر روی ضریب تمرکز تنش (SCF) انجام گرفت .در نهایت یک سری معادلات پارامتری برای پیش-بینی ضریب تمرکز تنش (SCF) در اتصال لولهصای Xشکل تقویت شده با صفحات دابلر تحت بار محوری کششی متعادل ارائه شد
The connections of offshore structures are permanently exposed to combined loads, which is why fatigue connections over the years as well as axial loads are particularly important factors of failure. The punching shear failure due to the compressive axial loading in the tubular joint is one of these failure modes. Investigations have been done to increase fatigue life by the application of various reinforcement methods. One of the commonly used reinforcement methods in tubular joints is the use of the doubler plate. Stress concentration factor (SCF) is one of the important factors that has direct involvement in the fatigue life. For this reason, it is necessary to study the SCF of doubler plate reinforced joints due to the deficiencies found in the marine codes and guidelines. In this thesis, ANSYS 18 was used to model the tubular X joint with the doubler plates. The proposed finite element model in this thesis was verified by the relationships obtained by previous researchers. Then a complete parametric study was carried out to obtain the effects of the dimensionless geometrical parameters on the SCF. Finally, a series of parametric equations for calculating SCF in a tubular X-joints with doubler plates under balanced axial loading was presented
Numerical Study of the Stress Concentration Factors (SCFs) for Doubler Plate Reinforced Tubular X-Joints of Steel Offshore Platforms