عنوان پایان‌نامه
مدلسازی تئوری پدیده خستگی در مخازن.لوله کامپوزیتی تحت فشار داخلی
- رشته تحصیلی
- مهندسی هوافضا - سازمان های هوافضایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 704;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 704
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- فرشته اسلامی سامانی
- استاد راهنما
- رهام رفیعی
- چکیده
- هدف از این تحقیق، بررسی پدیده¬ی خستگی در مخازن/لوله¬ی کامپوزیتی تحت فشار داخلی می¬باشد. بدین منظور ابتدا مروری اجمالی بر شیوه¬های متداول و مرسوم ارائه شده در بررسی این پدیده صورت گرفته است و اساس هر شیوه، نقایص و محدودیت¬های آن¬ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس روش اصلی و مناسب آسیب خستگی انباشته¬ی مورد نظر برای بررسی این پدیده در نظر گرفته شده است. در مرحله¬ی دوم، ساختار سازه¬ی مخزن/لوله¬ی کامپوزیتی و پژوهش¬های انجام شده بر روی آن در زمینه¬ی پدیده¬ی خستگی، استخراج و تحلیل شده¬اند. در مرحله¬ی سوم توضیح مفصلی از روش انتخابی مرحله¬ی اول، به منظور تحقق هدف، آورده شده است که در این راستا، مراحل، نمودار جریان و الگوریتم آن بیان شده است. در مرحله¬ی چهارم، این روش با استفاده از نرم افزار Matlab به صورت برنامه¬ای نوشته شده و برای تأیید صحت و درستی آن، بر روی چند نمونه که نتایج آزمایشگاهی آن¬ها موجود می¬باشد، اجرا شده است. سپس در مرحله¬ی پنجم با توجه به تأیید برنامه¬ی نوشته شده در مرحله¬ی چهارم، از آن برای بررسی نمونه¬ای از سازه¬ی مخزن/لوله¬ی کامپوزیتی مورد نظر استفاده شده است. این سازه از جنس شیشه/اپوکسی می¬باشد. به منظور اجرای این مرحله و استفاده از روش انتخاب شده، نیازمند اطلاعاتی از خواص مکانیکی سازه¬ی مورد نظر بوده¬ایم. بدین منظور ابتدا با استفاده از روابط CLT و اطلاعات آزمایشگاهی موجود، خواص مکانیکی مورد نیاز برنامه، استخراج شده است. در مرحله¬ی ششم با توجه به اطلاعات ورودی به دست آمده در مرحله¬ی قبل و با پیش فرض روابط موجود مدل، این روش بر روی هر دو سازه¬ی مخزن و لوله¬ی کامپوزیتی اجرا شده است. نتایج به دست آمده برای نمونه¬ی لوله با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده¬اند. با مقایسه¬ی این نتایج، مشخص شده است روابط موجود مدل که به صورت پیش فرض درنظر گرفته شده است، بایستی اصلاح شوند. در مرحله¬ی هفتم با استفاده از روشی با نام روش طراحی آزمایش تاگوچی برای جنس خاص سازه¬ی مورد نظر، روابط پیش فرض قبلی به صورت جدید و متناسب به دست آمده است. سپس با روابط اصلاح شده، مجددا برنامه اجرا شده و اطلاعات مورد نیاز پدیده¬ی خستگی استخراج شده است. نتایج به دست آمده تطابق قابل قبولی را با نتایج آزمایشگاهی داشته¬اند و نتایج عمر پیشبینی شده در محدوده¬ی مناسبی قرا گرفته¬اند. این روش برای اولی
- Abstract
- In this research, the aim is to investigate the fatigue phenomenon in the composite vessels/pipes under the internal pressure. In this case, at first a brief review is carried out on the presented common models and the methods, defects and limitations are evaluated. Then in order to investigate this phenomenon, the main and suitable method of accumulated fatigue damage is considered. In the second stage, the structure of composite vessel/pipe and the related researches on it in the fatigue field are extracted and are analyzed. In the third stage, a detailed description of the first stage selection method -in order to achieve this goal- is presented and the procedures, flow chart and the algorithm are expressed. In the fourth stage, the code of the method is developed in MATLAB software. To verifying the code, at first the code is executed on some examples with available experimental results. Then in the fifth stage, the verified code in the previous level is used to study a glass/epoxy sample of composite vessel/pipe structure. In order to implementing this step and using the model, the mechanical properties of the structure are required, so by employing CLT formulas, the required mechanical properties are extracted. In the sixth stage, according to the obtained input information in the previous step and the default formulas of the model, this model is executed on both composite vessel and pipe. By comparing the obtained results for pipe sample with the available experimental results, it is found that the default formulas of the model should be modified. In the seventh step, a technique called Taguchi experimental design method is used. New default formulas are obtained by Taguchi method. These formulas are appropriate and proportionate. Again, the model is implemented and the required information for fatigue are extracted. In the eighth step, fatigue is modeled for a typical industrial pipe and long-term lifetime is obtained
