تحليل ترك در محل اتصال پوسته-نازل يك مخزن استوانه‌اي تحت فشار داخلي با استفاده از روش انتگرال-جي

اين مقاله به ارزيابي عددي يك عيب ترك در محل گوشه اتصال پوسته-نازل يك مخزن تحت فشار داخلي، مورد استفاده در صنعت نفت و گاز، با روش انتگرال- جي ميپردازد. در ابتدا با استفاده از روش انتگرال دامنه سه بعدي و براي حالت الاستيك خطي، روابط مربوط به محاسبه انتگرال- جي بدست آمده است. مزيت متمايز استفاده از اين انتگرال در مكانيك شكست، قابليت آن در تخمين دقيق ضريب شدت تنش ترك در نقاطي دور از نوك آن، كه در آنجا گراديان تنش و كرنش بالاست، مي‌باشد. روش مدل سازي در نرم افزار آباكوس به تفصيل تشريح شده است و قابل تعميم به ساير نقاط هندسي در انواع مخازن و نيز اشكال ديگر عيوب ترك مي‌باشد. به منظور راستي آزمايي مدل عددي، نتايج بدست آمده از آن با نتايج حل تحليلي مقايسه شده است و انطباق خوبي بين دو دسته از جواب ها مشاهده مي‌شود. بيشترين اختلاف مربوط به مقايسه نتايج مدل عددي با نتايج حاصل از WRCB-175 به ميزان 30 درصد مي‌باشد كه ناشي از ملحوظ داشتن ضرايب تصحيح و ايمني در WRCB-175 مي باشد. همچنين استقلال از مسير انتگرال-جي براي همگي كانتورهاي اطراف ترك با مقدار خطاي كمتر از 0.15% مشاهده گرديد. به طور كلي، نتايج اين تحقيق به بازرسين فني و مهندسين ايمني در صنعت نفت، گاز و پتروشيمي كمك خواهد كرد تا ارزيابي دقيق تري از وضعيت ايمني و سلامت تجهيزات داشته باشند.