بررسی رفتار کرنش‌های پیش‌رونده لوله‌های سه‌راهی از جنس فولاد ضدزنگ 304L براساس مدل‌های سخت‌شوندگی شابوشی و ترکیبی

Abstract

در این مقاله، تحلیل المان محدود با مدل‌های سختی غیرخطی ترکیبی (مدل سینماتیکی آرمسترانگ- فردریک همراه با قانون سخت‌شوندگی ایزوتروپیکی) و مدل شابوشی برای بررسی رفتار کرنش‌های پیش‌رونده در لوله‌های سه‌راهی از جنس فولاد ضدزنگ و تحت بارگذاری ممان‌های دینامیکی همراه با تاثیر فشار داخلی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که مقدار حداکثر تغییر شکل‌های پیش‌رونده در محل اتصال لوله‌های سه‌راهی رخ می‌دهد. همچنین نرخ تغییر شکل‌های پیش‌رونده با افزایش سطح بارگذاری خمشی در فشار ثابت افزایش می‌یابد. ملاحظه می‌شود که هندسه و ابعاد لوله سه‌راهی بر میزان و نرخ کرنش‌های پیش‌رونده تاثیر بسزایی دارد. مقایسه نشان می‌دهد نتایج عددی حاصل از کرنش‌های پیش‌رونده در نمونه BSS۱ (نمونه اول لوله سه‌راهی از جنس فولاد ضدزنگ) با مدل سختی ترکیبی و شابوشی در مقایسه با نتایج حاصل از مدل سختی آرمسترانگ فردریک بهتر بوده و به داده‌های تجربی نزدیک‌تر است. پیش‌بینی رفتار کرنش‌های پیش‌رونده در BSS۲ براساس مدل ترکیبی در مقایسه با سایر مدل‌ها به نتایج تجربی نزدیک‌تر است. البته در نمونه BSS۳ این پیش‌بینی رفتار، توسط مدل شابوشی در مقایسه با سایر مدل‌ها بهتر و به نتایج تجربی نزدیک‌تر است. همانند نمونه‌های فولاد کربنی ساده که در مقاله اخیر مورد مطالعه قرار گرفته، هر دو مدل سختی شابوشی و ترکیبی در مقایسه با مدل سختی آرمسترانگ- فردریک پیش‌بینی مناسب و تا حدودی مشابه هم نسبت به نتایج تجربی در نمونه‌های فولاد ضدزنگ از خود نشان می‌دهند.