محاسبه ضرایب شدت تنش در مخازن کروی با وجود نقص در محل اتصال انشعاب شعاعی
چکیده
در این تحقیق ضرایب شدت تنش ترکهای سهبعدی در محل اتصال انشعاب شعاعی به مخزن کروی محاسبه شده است. تحلیل با روش آنالیز اجزاء محدود الاستیک بوده و بارگذاری استاتیکی است. بارگذاری در مدلسازیها به صورت فشار هیدرواستاتیک درون مخزن و در لبهها شرایط تقارن در نظر گرفته شده است. مدلسازی اجزا محدود توسط المانهای سهبعدی 20 گرهای و المانهای متقارن محور 8 گرهای مرتبه دوم صورت گرفته است. برای ایجاد خاصیت تکینگی در نوک ترک از المانهای تکین استفاده شد. ضرایب شدت تنش از دو روش برونیابی جابجاییها و انتگرال j بر پایه حل اجزا محدود محاسبه شدهاند. در این پژوهش سه نوع ترک در محل اتصال انشعاب به مخزن که ممکن است از جوشکاری ناقص بوجود آمده باشند، مورد بررسی قرار گرفته است: ترک یک طرفه متقارن محور، ترک محاط شده متقارن محور و ترک غیر متقارن محور در انشعاب. ضرایب شدت تنش بیبعد شده بر حسب پارامترهای هندسی بیبعد، برای ترکهای متقارن و غیر متقارن محور به صورت نمودار ارائه شدهاند. نتایج و نمودارهای ارائه شده نشان میدهند که المانهای تکین حساسیت کمتری نسبت به اندازه المانها دارند و رفتار نوک ترک را در حالت الاستیک خطی بهتر توصیف میکنند. با توجه به نمودارها مشاهده میشود که ضخامت جوش بر مقادیر ضرایب شدت تنش مود اول تاثیر چندانی ندارد در صورتی که بر ضرایب شدت تنش مود دوم تاثیر دارند.