Study on the effects of temperature and dynamic in-plane loading on the ratcheting behavior of elbows

sabour, Mehran and Zakavi, S.J (2018) Study on the effects of temperature and dynamic in-plane loading on the ratcheting behavior of elbows. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
111111Faculty of Engineering_Thesis_format _Repaired_.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Research Aim:In this study,the numerical analysis of the effect of temperature on theratchetingbehavior of carbon steel elbows under in-plane dynamics momentshave ben investigated using the chaboche kinematic hardening modelwith isotropic hardening rule. Research method:: Using the software ABAQUS, the amount of increase of ratcheting in piping elbows under in-planedynamicsloadings was investigated at four temperatures of 50, 100, 150 and 200 ° C. And the results obtained in this study are compared with the results of previous studies in this field, which have been carried out in the case of non-effecting temperature. Findings: The results indicate that with increasing temperature, the amount of ratcheting rate increases in most samples. This strain accumulation is in between of flanks and inner part of the elbow in hoop direction. However, in the absence of creeping strain, the maximum ratcheting strain occurred mainly in the hoop direction at flanks. The results obtained from the numerical ratcheting rate, show that the initial strain rate is large and then it decreases with the increasing of cycles, that it indicates a cyclic hardening phenomenon. The results show that the increase of the ratcheting at high temperatures consists of two parts, the first part of the creep strain due to the temperature and the second part of the plastic strain accumulated due to cyclic plastic. Conclusion: The results of this study indicate that in design of the structures of power plants, chemical plants, petrochemical industries, the increase of the creep strains under high temperatures is importantin the design of elbow pipes to prevent damage in the industries.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی اثرات دما و بارهای تناوبی داخل صفحه در انباشتگی کرنش های پیش¬رونده لوله¬های زانویی
Persian Abstract: هدف: اساس این پایان¬نامه، تجزیه و تحلیل عددی تاثیر دما بر رویپدیده تغییر¬شکل¬های پیش¬رونده در لوله¬های زانویی تحت ممان¬های دینامیکی داخل صفحه، از جنس فولاد کربنی ساده با استفاده از مدل سختی سینماتیکی شابوشی همراه با قانون سخت¬شوندگی ایزوتروپیکی می¬باشد. روش¬شناسی پژوهش: با استفاده از کدABAQUSمقدار افزایش کرنش¬های پیش¬رونده در لوله¬های زانویی تحت بار¬های تناوبی داخل صفحه از جنس فولاد کربنی ساده در چهار دمای 50، 100، 150 و 200 درجه سانتی¬گراد مورد بررسی قرار گرفته استو نتایج به دست آمده در این پژوهشبا نتایج حاصل از مطالعات قبلی در این زمینهکه تاثیر دما و کرنش خزشی مدنظر گرفته نشده است،مقایسه شده است. یافته¬ها: نتایج حاصل بیانگر این موضوع می¬باشد که با بالا رفتن دما، میزان کرنش¬های پیش¬رونده در اکثر نمونه¬ها افزایش می¬یابد و این انباشتگی کرنش در جهت پهلویی زانو و مایل بهشعاع داخلی آن می¬باشد.این در حالی است که در حالت عدم تاثیرات کرنش خزشی، حداکثر میزان کرنش¬های پیش¬رونده در قسمت پهلویی زانو مشاهده شده بود. همچنین با بررسی نتایج عددی بدست آمده و بررسی کرنش‌های پیش‌رونده مشاهده می‌شود که نرخ کرنش‌ها در ابتدای سیکل زیاد بوده و با نرخ بیش‌تری رشد می‌کنند ولی رفته رفته این نرخ کرنش در سیکل‌هایبعدی کاهش می‌یابد که نشانگر پدیده سخت¬شوندگی سیکلی است.همچنین نتایج نشان می¬دهد که افزایش کرنشهای پیش¬رونده در دما¬های بالاشامل دو قسمت می¬باشد، قسمت اول کرنش خزشی به علت بالا رفتن دما و قسمت دوم کرنش پلاستیکی انباشته به علت پلاستیک سیکلیمی¬باشد. نتیجه¬گیری: نتایج این مطالعه نشان می¬دهد که در طراحی سازه¬های نیروگاه¬ها، تاسیسات شیمیایی، صنایع پتروشیمی و ... میزان افزایش کرنش خزشی که در دما¬های بالا به وجود می¬آید، باید در طراحی قطعات مدنظر قرار گرفته شود تا باعث ایجاد خسارات در این سازه¬ها نشود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Zakavi, S.JUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
-, -UNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 24 Jun 2019 08:28
Last Modified: 24 Jun 2019 08:30
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7003

Actions (login required)

View Item View Item