Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
12
1
gregorian
2015
3
1
14
15
online
1
fulltext
fa
بررسی انباشتگی کرنش در اثر ممانهای دینامیکی خارج از صفحه در لوله های زانویی تحت فشار از جنس فولاد کربنی
Study on strain accumulation of carbon Steel pressurized piping elbows under dynamic out-of-plane bendings
در این مقاله، با استفاده از مدل سختشوندگی سینماتیکی غیرخطی رفتار تغییرشکلهای پیش رونده در لولههای زانویی از جنس فولاد کربنی تحت شرایط فشار داخلی ثابت و ممان دینامیکی خارج از صفحه در فرکانسهای مشابه اثرات زلزله مورد بررسی عددی قرار می گیرد. زانوییها دارای قطر خارجی 3/60 میلیمتر و ضخامتهای 91/3و 54/5 میلیمتر بوده و برای هر ضخامت دو شعاع خم هندسی (بلند و کوتاه) در نظر گرفته شده است. ممان خمشی خارج از صفحه در یک انتهای 90 درجه زانویی بوسیله یک ممان پیچشی در انتهای دیگر ایجاد می شود. تجزیه و تحلیل سهبعدی الاستیک و پلاستیک براساس مدل سختشوندگی سینماتیکی آرمسترانگ-فردریک جهت بررسی رفتار تغییرشکلهای پیش رونده انجام شده است. نرخ کرنشهای پیش رونده در سیکلهای اولیه خیلی بیشتر بوده و با افزایش زمان کاهش می یابد. اگر چه کرنش های جمع شونده در جهت محوری مشاهده نمی شود لکن جهت حداکثر کرنشهای پیش رونده در امتدا محور محیطی مشاهده می شود. همچنین مدل آرمسترانگ-فردریک در پیشبینی کرنشهای پیشرونده در ممانهای پایین به نتایج تجربی نزدیک و در ممانهای بالا نتایج بدست آمده از روش عددی فراتخمین میباشد.
In this paper, by using the Armstrong- Frederick nonlinear kinematic hardening model, the ratchetting behavior of carbon steel piping elbows is described under conditions of steady internal pressure and dynamic moments out-of-plane at frequencies typical of seismic excitations. The elbows had an outside diameter of 60.3 mm and thicknesses of 3.91 and 5.54 mm. For each thickness two bend radius geometries (long and short) were studied. A pure out-of-plane bending moment applied at one end of a 90 welding elbow is reacted by a purely torsional moment at the other end. Three-dimensional elastic-plastic analyses by Armstrong-Frederick nonlinear kinematic hardening model are carried out to evaluate structural ratcheting behaviors. Initial, the rate of ratchetting is large and then it decreases with the increasing cycles. While there is practically no strain accumulation in the axial direction, the direction of highest ratcheting is along the hoop direction. The cyclic strain accumulation against response moment for each component is assessed. By Armstrong-Frederick model, the predicted ratchetting of low moments near is to the experimental results, while for the high moment, this model will over-predict the ratcheting strain.
لوله زانویی,کرنش پیش رونده,سخت شوندگی,ممان دینامیکی خارج از صفحه
Elbow,Ratcheting Strain,Strain Hardening,Out-of-Plane Dynamic Moment
218
224
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-162&slc_lang=fa&sid=15
Seyed Javid
Zakavi
سید جاوید
زکوی
100319475328460054021
100319475328460054021
Yes
استاد/دانشگاه محقق اردبیلی
Mohammad
Nourbakhsh
محمد
نوربخش
100319475328460054011
100319475328460054011
No
دانشجو