تعیین ضرایب تمرکز تنش در مخازن کروی با یک انشعاب شعاعی و تغییر شکل های بزرگ در محل اتصال

هدف از این تحقیق تعیین ضرایب تمرکز تنش در مخازن کروی با یک انشعاب شعاعی با در نظر گرفتن تغییر شکل های بزرگ در محل اتصال است. بدین منظور دو نوع اتصال انشعاب به مخزن بررسی شده است. در نوع اول، اتصال تیز و در نوع دوم، اتصال دارای شعاع گوشه بررسی شده اند. این بررسی ها در محدوده تغییر شکل های بزرگ و به روش المان محدود انجام شده است. به منظور مدل سازی و تحلیل تغییر شکل های بزرگ در مدل های مختلف از برنامه نویسی در محیط نرم افزار ansys استفاده شده است. در مدل سازی سازه مورد نظر از المان پوسته عمومی درجه دو (shell93) استفاده شده است. مخزن کروی و انشعاب متصل به آن تحت فشار داخلی و بارگذاری های خارجی شامل: نیروی محوری، ممان خمشی، نیروی برشی و نیز بارگذاری ترکیبی بررسی شده است. در این بررسی، تنش اصلی اول، شدت تنش که دو برابر تنش برشی ماکزیمم است و تنش فون میزز استخراج شده اند. ضرایب تمرکز تنش حاصل از نتایج تحلیل تغییر شکل بزرگ با نتایج موجود در استاندارد bs5500 مقایسه شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که تنش ها تحت بارگذاری ترکیبی همواره کوچکتر از نتایج حاصل از قاعده جمع آثار خطی است. این اختلاف در برخی از مدل ها بسیار زیاد است.