بررسی رشد ترک خستگی در لوله دارای تنش اولیه به کمک المان محدود

در این تحقیق بررسی رشد ترک خستگی در لوله دارای ترک طولی نیم بیضوی در دو حالت ترک داخلی و خارجی بررسی گردید. همچنین لوله در دو حالت جدار نازک و جدار ضخیم در نظر گرفته شده است. در ابتدای این تحقیق ضرایب شدت تنش به کمک چهار روش همبستگی جابجایی، برون یابی جابجایی، جابجایی گره 1/4 و روش انرژی استخراج شده اند که تطباق خیلی خوبی بین نتایج بدست آمده است. در قسمت اول، رشد ترک خستگی در لوله جدار ضخیم دارای ترک طولی داخلی توسط مدل دو درجه آزادی انجام شد و خطای این روش نسبت به مدل چند درجه آزادی نیز محاسبه گردید. بدلیل خطای کم مدل دو درجه آزادی نشان داده شدکه این مدل می تواند روش مناسبی برای مدلسازی رشد ترک در لوله باشد. سپس برای همان ترک از مدل چند درجه آزادی نیز استفاده شد و ضعف های آن تبیین گردید. در قسمت دوم، از مدل دو درجه آزادی برای مدلسازی رشد ترک طولی خارجی در لوله استفاده گردید. در قسمت سوم نیز رشد ترک در حضور تنش اولیه مورد ارزیابی قرار گرفت. در هر سه قسمت ذکر شده مدلسازی رشد ترک بر اساس معادله پاریس در مود اول و همراه با استخراج تغییرات نسبت منظربر حسب عمق نسبی و میزان سیکل کاری لوله بوده است. علاوه بر آن شرح دقیقی از روش زیرمدل در تحلیل ترک و استخراج ضرایب شدت تنش بیان گردیده است.