ارزیابی استحکام ایستایی اتصالات لوله ای با احتساب خوردگی حفره ای تصادفی تحت نیروی محوری فشاری
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4221-IRAST (R1)
نویسندگان
17518757454
2عضو هیئت علمی دانشگاه امیرکبیر تهران
3بدون سمت
چکیده
اجزای سازه های فراساحلی بدلیل قرارگیری در آب دریا بشدت در معرض خوردگی هستند و یکی از اشکال بسیار مخرب خوردگی، خوردگی حفرهای شناخته شده است. به منظور اطمینان از ایمنی سازههای دریایی، دانستن تاثیر خوردگی حفرهای بر روی استحکام اتصالات لوله ای لازم و ضروری است. هدف از این تحقیق، بررسی استحکام ایستایی اتصالات T لوله ای خورده شده (با مقاطع توخالی دایروی) تحت نیروی محوری فشاری است. ابتدا یک مدل اجزای محدود غیرخطی در نرم افزار انسیس با نتایج مدل آزمایشگاهی معتبرسازی گردید. سپس بدلیل عدم وجود اطلاعات خوردگی در اتصالات، از همان مدل عددی قبلی برای مدل با احتساب خوردگی حفرهای تصادفی جهت معتبرسازی استفاده شده است و مشاهده گردید که خوردگی، استحکام ایستایی اتصال را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. در مرحله ی بعد 62 مدل عددی خورده شده برای ارزیابی اثرات پارامترهای هندسی اتصال، ابعاد حفره، توزیع نسبی خوردگی و درصد خوردگی بر روی استحکام اتصالات مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش عمق خوردگی (کاهش ضخامت اتصال) باعث کاهش استحکام ایستایی می شود و همچنین با افزایش درصد خوردگی، استحکام اتصال کاهش یافته است. تاثیر پارامترهای هندسی در مدل های سالم و خورده شده مشابه است و نتایج بر روی نمودار نیرو- تغییرشکل مورد تحلیل قرار گرفت. وجود خوردگی در اعضای اصلی کاهش بیشتری در استحکام اتصال نسبت به اعضای فرعی خورده شده دارد.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Assessment of static strength of tubular joints with pitting corrosion under axial compressive loading
Authors
ELAHE BUSHEHR, Mohammad Reza Khedmati, Massood nazari
Abstract
Offshore structures are highly exposed to corrosion due to exposure to seawater, and one of the most destructive forms of corrosion is known as pitting corrosion. In order to ensure the safety of marine structures, knowing the effect of pitting corrosion on the strength of tubular joints is essential. The purpose of this study is to investigate the static strength of corroded tubular T joints (with circular hollow sections) under compressive axial force. First, a nonlinear finite element model was validated in Ansys software using the experimental model results. Then, due to the lack of corrosion information in the joints, the same numerical model for the model with the random pitting corrosion for validation was used and it was observed that the corrosion significantly reduced the static strength of the joints. In the next step, 62 numerical models were analyzed to evaluate the effects of the geometric parameters of the joints, the dimensions of the hole, the relative distribution of corrosion and the percentage of corrosion on the strength of the joints. The results showed that increasing corrosion depth (reduction of joints thickness) reduced static strength and also increasing the percentage of corrosion reduced the joint strength. The effect of geometric parameters on the intact and corroded models is similar and the results were analyzed on the force-deformation graph. The presence of corrosion in the chord members has a greater reduction in joints strength than the brace members.
Keywords
static strength, tubular joint, Pitting corrosion, finite element, force-deformation graph