مقاوم‌سازی دریچه‌های آسیب‌دیده سد تحت ارتعاش حاصل از کاویتاسیون با استفاده از الیاف پلیمری مسلح به فیبر کربن Cfrp

بسیاری از سازه های فولادی به دلیل عوامل محیطی مانند واردشدن بارهای تصادفی، فرسودگی، زنگ زدگی و پدیده هایی همچون کاویتاسیون و گذر زمان دچار آسیب می شوند. تخلیه کننده تحتانی سدها یکی از اجزای مهم این سازه ها هستند که در معرض مشکلات هیدرولیکی متعددی از قبیل ارتعاش حاصل از کاویتاسیون بوده که باعث ایجاد آسیب در آنها می شود و نیاز به بهسازی و ترمیم دارند. یکی از مصالح نوین برای مقاوم سازی استفاده از کامپوزیت پلیمری مسلح شده به فیبرکربن (cfrp) است. در این مقاله به بررسی اثر الیاف cfrp در مقاوم سازی دریچه تحتانی تحت بار ارتعاشی حاصل از کاویتاسیون و تاثیر آسیب بر ارتعاش حداکثری با نرم افزار abaqus پرداخته شد. به منظور مطالعه آسیب بر ارتعاش دریچه، از یک اندازه آسیب که به جلو یا عقب دریچه اعمال شده، استفاده شده است. در نهایت دریچه آسیب دیده با دو لایه الیاف cfrp مقاوم سازی شد. نتایج نشان داد که آسیب به وجودآمده ارتعاش حداکثری را افزایش داده و استفاده از الیاف پلمیری تاثیر بسزایی در کاهش ارتعاش و تنش های حاصل از فشار کاویتاسیون دارد.

Strengthening Defected Dam Gates under Cavitation Vibration Using CFRP

Many steel structures are damaged due to environmental factors such as accidental loads, exhaustion, rust, and phenomena such as cavitation and time passes. Dams rsquo; bottom outlets are one of the important components of these structures that are subject to numerous hydraulic problems such as cavitation vibration, which causes damage and needs repair. One of the novelties for refining is the use of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). In this paper, the effect of CFRP on gate strengthening under cavitation vibration load and the effect of damage on maximum vibration by using ABAQUS were studied. In order to observe the effects of failure on the maximum vibration of the outlet, two damages were applied to the front or back of the gate. Finally, the damaged gates were reinforced with two layers of CFRP. The outcomes showed that damage resulted in maximum vibration increase and polymer fibers has a significant effect on reducing vibrations and stresses caused by cavitation pressure.