۲۲۴۴۰پ
per
بررسی تغییر شکل های پیش رونده در لوله های زانویی شکل تحت فشار داخل و ممان های خارج از صفحه ناشی از اثرات زلزله
Evaluation of ratcheting strain in the Pressurized piping elbows under out-of-plane moment caused by earthquake effects
/ابراهیم مهینی رسولی
: مکانیک
، ۱۳۹۸
، افشاری
۸۴ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
طراحی کاربردی
۱۳۹۸/۱۱/۱۴
تبریز
مخازن و لوله ها در شکل ها وابعاد مختلف در صنایع گوناگون از جمله در نیروگاه های اتمی مورد استفاده قرار می گیرند . طراحی و کنترل این لوله ها در نیروگاه های اتمی بدلیل پر خطر بودن از اهمیت ویژه ای برخوردار است . مخصوصا در ایران که منطقه زلزله خیزی است .با توجه به اهمیت موضوع، هدف در این پایان نامه تجزیه و تحلیل کرنش های پیش رونده در زانوهای لوله های تحت فشار داخل به همراه ممان های وارده خارج از صفحه ناشی از اثرات زلزله و در سه نوع فولاد های کربن استیل ، ضد زنگ و فولاد CrMo۴۲ که در این کارخانه ها مورد استفاده قرار می گیرند، می باشد .از آنجایی که پدیده کرنش های پیش رونده نیازمند وجود بارهای ثابت به همراه بارهای متناوب می باشند، در نتیجه حضور بارهای ثابتی همچون فشار داخلی به همراه بارهای سیکلی مانند بارهای خمشی و ... ناشی از وقوع پدیده زلزله و یا در هنگام استخراج منابع نفتی از بستر دریا، که امواج نقش بارهای سیکلی را ایفا می کنند، منجر به تغییر شکل های پیش رونده در خطوط لوله می گردد .در این پایان نامه ابتدا انواع مدل های سخت شوندگی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و سپس ضرایب سخت شوندگی مربوط به جنس نمونه مورد بررسی، به روش تجربی و برازش منحنی با استفاده از نرم افزار متلب به دست آمده است .سپس از آنجایی که نمونه مورد بررسی در این پایان نامه، لوله زانویی شکل تحت فشار داخلی و ممان خمشی خارج از صفحه است، پدیده تغییر شکل های پیش رونده بوسیله نرم افزار آباکوس مورد بررسی قرار گرفته است .جنس مورد مطالعه در این پایان نامه فولاد CrMo۴۲ می باشد که ضرایب سخت شوندگی آن از آزمایش بارهای دوره ای با دامنه کرنشی متفاوت که در دانشگاه امیر کبیر انجام شد، به دست آمد .همچنین برای اثبات صحت تحلیل عددی، یک مقاله تجربی شامل لوله زانویی تحت فشار داخلی به همراه ممان خمشی خارج از صفحه از جنس فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از کار عددی با نتایج تجربی مقایسه شده که نتایج حاصل شده با نتایج تجربی تطابق خوبی دارد .نتیجه حاصل شده بدین است که کرنش‌های پلاستیک در چرخه های اولیه با شیب تند رو به افزایش بوده و رفته‌رفته در چرخه های بالاتر این افزایش با شیب کم ادامه یافته و درنهایت افزایش کرنش‌ها متوقف شده و مقادیر کرنش‌ها پایدار می‌شود .در ادامه نتایج بیانگر اینست که حداکثر کرنش های پیش رونده تحت خمش خالص خارج از صفحه در امتداد محور محیطی بیشتر از حداکثر کرنش محوری می باشد .بررسی های انجام شده در مورد تاثیر تغییر ممان خمشی و فشار داخلی بیانگر رابطه مستقیمی بین کرنش انباشته شده و بار اعمالی می باشد و نیز تاثیر تغییر ممان بیشتر از تغییر فشار می باشد .و نیز هرچقدر مقدار ضخامت لوله های زانویی بیشتر باشد، کرنش های پیش رونده کمتری در زانویی ایجاد خواهد شد .نتایج حاصل شده از تحلیل عددی نشان دهنده کرنش های پیش رونده کمتر در لوله زانویی از جنس فولاد CrMo۴۲ نسبت به دو جنس دیگر با همان مشخصات ابعادی قطعه تحت بارگذاری یکسان می باشد .لذا می توان گفت این جنس نسبت به فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی در برابر رشد کرنش های پیش رونده عملکرد مناسب تری داشته و از مقاومت بیشتری برخوردار است
Pressure vessels and pipes are used in various shapes and sizes in industries such as nuclear power plants. The design and control of these pipes in nuclear power plants is particularly important because they are at high risk, especially in Iran where is the earthquake zone. According to the importance of the subject, the purpose of this thesis is to analyze the ratcheting strain in pressurized piping elbows under out-of-plane moment caused by the earthquake effects. The three types of carbon steel, stainless steel and 42CrMo steel are used in this study. Since the phenomenon of ratcheting strain requires constant load with one cyclic load. The presence of constant load such as internal pressure along with the cyclic load such as bending load caused by earthquakes or extracting oil from the seabed, these may induce cyclic loads, lead to ratcheting deformations in pipelines. In this thesis, different types of hardening models are first analyzed and then the hardness coefficients related to the selected materials are obtained by the experiment and curve fitting using MATLAB software. Then the ratcheting behavior of the elbow pipe under internal pressure and out-of-plane bending moment is analysed by ABAQUS software The material of this elbow is 42CrMo steel with the hardness coefficients that are obtained from tests of periodic loads with different strain. The accuracy of the resulhe accuracy of the results are confirmed using the available data in the literature. These data are obtained for piping elbow under internal pressure with out-of-plane bending moment of carbon steel and stainless steel
Evaluation of ratcheting strain in the Pressurized piping elbows under out-of-plane moment caused by earthquake effects
مهینی رسولی، ابراهیم
Mahini Rasuoli, Ebrahim
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
