بررسی رفتار لوله های GRP تحت بار دندانه ای به روش المان محدود

در دو دهه اخیر لوله های کامپوزیت بدلیل مزایای زیادی که نسبت به لوله های دیگر دارند، کاربردهای گسترده ای یافته اند.شناخت کامل این نوع مصالح, کمک بسیاری به انتخاب کاربرد و محافظت از آن می کند. بارهای خارجی ممکن استبوسیله ابزارهای فشاری یا سقوط اجسام برروی لوله ها ویا برخورد ماشین آلات حفاری و... به لوله ها وارد گردد و موجبآسیب های جدی در این خطوط گردد. به همین دلیل بررسی اثر اینگونه نیروها از اهمیت زیادی برخوردار است. تحقیقحاضر با هدف بررسی رفتار و تغییر شکلهای ناشی از بارهای موضعی در لوله های GRP به روش المان محدود انجام گرفته است. جامعه آماری این تحقیق شامل 72 نمونه لوله با سختی یکسان و فشار اسمی مختلف 6، 10 و 16 بار وقطرهای 500 و 1000 میلیمتر و طول های 5 و 10 متری و محل بار در وسط دهانه و یک سوم دهانه, انتخاب و موردبررسی قرارگرفته است. روش ساخت لوله ها، پیچش پیوسته الیاف با زاویه متغیر 65، 75 و 85 درجه می باشد. نمونه ها بوسیله نرم افزار ABAQUS و تحت تحلیل RIKS مورد بررسی قرارگرفتند که در تحلیل های مذکور از مش S4Rاستفاده شده اند. ضخامت و قطر لوله ها از تولیدات شرکت فراسان انتخاب شده اند. تغییرمکان زیر گوه بارگذاری و زیر لولهدر محل بارگذاری و تغییر شکل جانبی لوله مورد بررسی قرارگرفته و نمودارهای بار-تغییرمکان آنها باهم مقایسه شده اند.نتایج نشان می دهد که تغییرشکل های لوله های GRP از نظر شکل, بسیار شبیه لوله های فولادی می باشد. همچنین کنار لوله ها, قبل از رسیدن به بار تیوری لنگر پلاستیک, در اثر تغییر شکل جانبی تسلیم می گردد.

کلیدواژه ها:

لوله های GRP ، بار دندانه ای ، تحلیل RIKS ، نمودار بار- تغییر مکان ، روش المان محدود