محاسبة ضرایب شدت تنش ترک‌های سه بعدی نیم بیضوی در لوله‌های با درز جوش طولی تحت بارگذاری مود ترکیبی

لوله‌های با درز جوش طولی از جمله انواع متداول لوله‌های مورد استفاده در صنایعی چون نفت، گاز، پتروشیمی و پالایشگاهی‌اند. واماندگی و شکست این دسته از لوله‌ها عمدتاً به‌واسطة رشد ترک‌ها و ناخالصی‌های موجود در ناحیة جوش یا ناحیة متأثر از حرارت می‌باشد. در این مقاله، پس از ارائة حل تحلیلی برای تعیین ضرایب شدت تنش ترک‌های موجود در لوله‌ها، برای شناسایی بحرانی‌ترین ترک‌ در لوله‌های با درز جوش طولی، تعدادی ترک سه‏بعدی نیم‏بیضوی طولی با نسبت منظرهای 0/5 الی 1 در امتداد خط جوش و در جداره‌های داخلی و خارجی لوله در نرم‌افزار آباکوس مدل می‌شوند و ضرایب شدت تنش مود 1، 2 و 3 این ترک‌ها در سرتاسر جبهة ترک تحت بارگذاری توأمان فشار داخلی و پیچش محاسبه می‌شوند. بر اساس نتایج حاصل مشخص می‌شود که تأثیر هر سه مود بارگذاری بر رفتار شکست این لوله‌ها مؤثر است و عامل فشار داخلی درون این لوله‌ها مهمتر از سایر پارامترها در رشد ترک‌های طولی ایجادشده می‌باشد. همچنین از نتایج چنین برمی‌آید که ترک‌های طولی داخلی به‌عنوان بحرانی‌ترین ترک‌ها در لوله‌های با درز جوش طولی شناخته می‌شوند.