تاثیر دما و ممان های خمشی در میزان انباشتگی کرنش لوله های سه راهی از جنس فولاد کربنی ساده

در این مقاله، با استفاده از مدل سختی سینماتیکی شابوش به همراه قانون سخت شوندگی ایزوتروپیک به بررسی تاثیر دما و ممان های خمشی در میزان رفتار انباشتگی کرنشی لوله سه راهی از جنس فولاد کربنی ساده پرداخته می شود. لوله های سه راهی تحت فشار و دمای داخلی ثابت همراه با ممان دینامیکی سیکلی داخل صفحه متاثر از پنج دمای 20، 50، 100، 150 و 200 درجه سانتی گراد می باشند. نتایج عددی به دست آمده بر روی نمونه های مورد آزمون نشانگر این است که حداکثر مقدار کرنش پیش‌رونده در نزدیکی محل اتصال سه‌راهی در جهت محیطی اتفاق می‌افتد. کرنش های پیش رونده به وجود آمده، اکثراً ناشی از ممان های دینامیکی و دماهای بالا می باشد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در هر سه نمونه موجود، میزان کرنش های پیش رونده با افزایش اندازه ممان دینامیکی و دما، افزایش می یابد. با افزایش نسبت قطر به ضخامت در لوله های سه راهی، شروع کرنش های پیش رونده محیطی در نسبت های ممان کم اتفاق می افتد. در کل می توان نتیجه گرفت که نرخ کرنش های پیش رونده در ابتدا زیاد بوده و با افزایش سیکل های بارگذاری، این نرخ به علت غالب بودن پدیده سخت شوندگی کرنش کاهش پیدا می کند. البته افزایش کرنش های پیش رونده در دما های بالا شامل کرنش خزشی به علت بالا رفتن دما و عمدتا کرنش پلاستیکی انباشته به علت پلاستیک سیکلی در اثر ممان های دینامیکی می باشد.

the effect of temperature and bending moments on the strain accumulation of carbon steel piping branch

in this paper, by using the chaboche kinematic hardening model with the isotropic hardening law, the effect of temperature and bending moments is investigated on the strain accumulation behavior of carbon steel piping branch. carbon steel branch junctions under internal pressure and temperature with dynamic bending moment are tested at five temperatures of 20, 50, 100, 150 and 200 ° c. the results obtained by numerical analysis show that the highest amount of ratcheting occurred near the branch junctions in the circumferential direction. the strain ratcheting occurred mainly because of dynamic moments and high temperatures. the results show that in all three samples, the amount of strain ratcheting increases with increasing of dynamic moment level and temperature. with increasing of the ratio of diameter to thickness in branch junctions, the onset of strain accumulation occurs at low moment levels. it can be concluded that initially, the rate of strain ratcheting is high and with the increase of loading cycles, this rate decreased due to the strain hardening phenomenon. the increase of strain ratcheting at high temperatures is due creep strain because of high temperature and mainly accumulated plastic strain under dynamic bending moments because of cyclic plasticity.