تحلیل رفتار مخزن فلز – کامپوزیت تحت فشار متناوب داخلی
چکیده
عمر مخازن فلز-کامپوزیت تحت بار متناوب به دو قسمت جوانه زنی ترک و رشد ترک در لاینر فلزی تقسیم می شود. در این گونه مخازن به خاطر تحمل بیشتر قسمت کامپوزیتی مخزن در برابر خستگی، حساسیت بیشتر لاینر فلزی به خستگی و نتایج تست های تجربی انجام شده، رشد ترک در لاینر باعث خرابی مخزن می شود و با در نظر گرفتن عمر لاینر، تحت بار متناوب می توان به عمر نهایی مخزن رسید. در تحقیق حاضر ابتدا عمر جوانه زنی ترک محاسبه شده است. سپس برای محاسبه رشد ترک در لاینر، با محاسبه جابه جایی و تنش های لاینر تحت بار وارده، بار معادلی را برای لاینر به دست آورده ایم به نحوی که لاینر به تنهایی تحت این بار در نظر گرفته شده است، سپس با مدل کردن شش ترک با ابعاد مختلف عمر مخزن را برای رشد این ترک ها تا ترک بحرانی به دست آورده ایم و بعد از ساخت مخزن، یکی از ترک های مدل شده را در سطح داخلی مخزن ماشین کاری کرده و طبق استاندارد تحت سیکل خستگی قرار داده ایم. برای به دست آوردن عمر جوانه زنی ترک از رهیافت خستگی بر اساس کرنش، روش اصلاح شده مورو، با در نظر گرفتن نسبت تنش، استفاده شده و عمر رشد ترک از دو روش عددی و تحلیلی-تقریبی محاسبه شده است. برای به دست آوردن عمر مخزن تا نشتی از روش عددی، از مجموعه نرم افزاری المان مرزی osm&franc3d&bes استفاده شده است. برای حل تحلیلی-تقریبی از روابط و ضرایب موجود برای به دست آوردن ضریب شدت تنش در جبهه ترک نیم بیضوی استفاده شده است و سپس با استفاده از معادله پاریس و معادله واکر که نسبت تنش را برای محاسبه عمر دخیل می کند، عمر رشد ترک به دست آورده شده است که نتایج دو روش عددی و تحلیلی توافق قابل قبولی باهم داشتند. درنهایت نتایج عمر به دست آمده از روش عددی را با نتیجه تست تجربی مقایسه کردیم که توافق خوبی باهم داشتند.