بررسي قوانين هم‌راستايي و تركيب ترك‌هاي مجاور هم

Study and analysis of alignment and combination rules for offset cracks

عيوب چندگانه اغلب درسازه‌هاي مهندسي نظير اجزاي نيروگاه‌هاومخازن تحت فشاراتفاق مي‌افتد. اين عيوب دربرخي موارد،اثرات مخرب بيشتري نسبت به هركدام ازعيوب به صورت جداگانه دارد. ارزيابي برهم‌كنش اين ترك‌ها بر‌اساس تعيين هم‌راستايي وتركيب آن‌هاصورت مي‌پذيرد. دراستانداردهاي موجود،ترك‌هاي چندگانه درمجاورت هم باارضا‌كردن شرايط لازم،هم‌راستاشده ودرصورت لزوم تركيب مي‌شوند. درپژوهش حاضر،ابتدا قوانين هم‌راستايي وتركيب استانداردهاي مختلف براي دو ترك راه‌بدرمجاور هم بررسي مي‌شود. سپس براي بررسي تاثير وبرهم‌كنش ترك‌هاي مجاور،شكستيكورقبادوتركراه‌بدردرمجاورت هم،شبيه‌سازي شده وتاثير فواصل ترك‌ها واندازه آن‌هابرضرايب شدت تنش بررسي مي‌شود. همچنين چگونگي رشد ترك‌هادرحالت‌هاي مختلف تحت شرايط شكست الاستيك خطي،شبيه‌سازي مي شود. ازروش المان محدود توسعه ‌يافته براي شبيه‌سازي مساله استفاده شده است. اين روش به ايندليل انتخاب شده كه توانايي مناسبي در تحليل مسايل مكانيك شكست خطي و فرايند رشد ترك،دارد. دراين روش،المان‌بندي ثابت بوده و نياز به فرايندمش‌ بندي مجدد جهت شبيه‌سازي رشد ترك وجود ندارد. بر‌اساس نتايج به-دست آمده،قوانين جديدي جهت تعيين هم‌راستايي وتركيب ترك‌هاي مجاورهم ارايه مي‌شود.

Multiple flaws are frequently occurred in actual components, such as pressure vessels and power plants. These flaws will in some circumstances lead to more severe effects than single flaw alone. Assessment of the interaction behavior is based on an evaluation of the alignment and combination of these multiple flaws. In the current standards, multiple cracks are treated as an equivalent single crack if the distance between two cracks satisfies a prescribed criterion. First, this study introduces the current alignment and combination rules for through cracks. Following, to investigate the effects of the interaction of cracks, brittle fracture of a plate containing two adjacent cracks is simulated. The effect of cracks distances and crack lengths on stress intensity factors is evaluated. Also, crack growth analysis is simulated based on linear elastic fracture mechanics approach. The extended finite element method has been utilized to model the problem. This method enables the domain to be modeled by finite elements without explicitly meshing the crack surfaces, and hence crack propagation simulations can be carried out without remeshing. Based on the results, a new alignment and combination rule is proposed.