کشور عزیزمان ایران با برخورداری از حدود 22 هزار کیلومتر خطوط انتقال گاز دارای طولانی ترین شبکه خطوط لوله گاز در خاورمیانه می باشد. لوله های کامپوزیتی تحت فشار به روش الیاف پیچی ساخته شده که در این روش لایه های یک جهته ارتوتروپیک روی یکدیگر قرار گرفته و لامینیت جداره لوله تشکیل می گردد. تاکنون تحقیقاتی زیادی به منظور بهبود خواص مکانیکی لوله های کامپوزیتی جهت کاربردهای صنعتی انجام شده است، اما با این وجود سابقه زیادی از کاربرد لوله های کامپوزیتی در خطوط انتقال در دریا وجود نداشته و بخش اعظم موفقیت های حاصله در زمینه استفاده از مواد کامپوزیت در صنایع فراساحل، تنها مربوط به کاربرد این مواد در ساخت لوله های انتقال آب و ساخت رایزر در سکوهای استخراج نفت می باشد. فشار زیاد سیال داخلی، فشار هیدرواستاتیکی سیال پیرامون، ممانهای خمشی، نیروهای خارجی نظیر وزن، بویانسی و نیروهای محیطی (نیروهای درگ، اینرسی، لیفت) همراه با بارهای حرارتی گاز عبوری از داخل لوله در شرایط مختلف می بایست در طراحی خطوط انتقال در دریا مد نظر قرار گیرد. این پروژه به امکان سنجی قابلیت جایگزینی لوله های فولادی به وسیله لوله های کامپوزیتی در خطوط انتقال گاز در دریا می پردازد. تعیین پایداری لوله ها در دریا یکی از مسایل مهم طراحی خط لوله می باشد. در بخش اول طراحی، ضخامت پوشش سیمانی مورد نیاز جهت پایداری عمودی و جانبی لوله کامپوزیتی بر مبنای اطلاعات و شرایط محیطی منطقه خلیج فارس، شامل موج، جریان و مشخصات خاک بستر در منطقه لوله گذاری (به منظور تعیین ضریب اصطکاک جانبی خاک) محاسبه گردیده است. در ادامه نوع الیاف و رزین مصرفی در ساخت لوله با توجه به سابقه ساخت این لوله ها (در سایر مصارف) در داخل کشور انتخاب گردیده است. سپس با ایجاد مدل المان محدود لوله کامپوزیتی و انجام آنالیزهای مختلف بر روی مدل با لایه چینی های مختلف و با الگوگیری از آنالیزهای انجام یافته بر روی مدل های فولادی خطوط انتقال در بستر دریا (آنالیز دهانه آزاد ، آنالیز حرارتی، آنالیز کمانش و آنالیز فرایند نصب لوله ها) و مقایسه نتایج آنالیزها، لایه چینی بهینه لایه های بکار رفته در لامینیت جداره لوله ارایه گردیده است. در ادامه نیز ضمن پیشنهاد روشی مناسب جهت نصب این لوله ها در منطقه خلیج فارس، امکان عملی بودن روش پیشنهادی به کمک مدل سازی المان محدود، فرایند نصب مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت جزییات لازم در فرایند نصب خط لوله در اعماق مختلف خلیج فارس به کمک انجام آنالیز پیشنهاد گردیده است.

خستگی به عنوان یک پدیده مکانیکی مخرب علاوه بر سازه های زمینی، در سازه های دریایی که تحت تنشهای متغیر هستند مطرح می باشد. بارهای متغیر ناشی از امواج دریا روی بدنه شناورهای کامپوزیتی سبب می گردد که ورق کامپوزیتی بدنه در تنشهایی بسیار کمتر از تنش شکست استاتیک دچار شکست گردد. بررسی رفتار خستگی مواد مرکب با توجه به کاربردهای روزافزون آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. اگر چه مدلهای متعددی برای بررسی پدیده خستگی در مواد مرکب ارایه شده است، اما هنوز دست یابی به مدل مناسبی که بتواند برای ارزیابی عمر و رفتار خستگی در تمام شرایط و برای لامینیت های مختلف بکار رود نیازمند بررسی بیشتر فرایند شکست مواد مرکب و عوامل موثر در آن می باشد. در این پایان نامه در ابتدا مدل میکرومکانیکی ماتریس واسطه به گونه ای اصلاح شده است که بتوان رفتار خستگی مواد مرکب را به کمک آن پیش بینی نمود. استفاده از مدل های میکرومکانیک جهت بررسی خواص مواد مرکب آزمایش های زمان بر و پرهزینه معمول جهت این کار را کاهش می دهد. برای بررسی رفتار خستگی، کاهش سفتی در حین اعمال سیکل بارگذاری مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای ارزیابی تغییرات سفتی دو مدل میکرومکانیک و ماکرومکانیک ارایه شده است که از آنها جهت پیش بینی کاهش سفتی در لایه های با الیاف زاویه دار استفاده می شود. نتایج حاصل از مدل میکرومکانیک برای کاهش سفتی تحت بار خستگی با نتایج حاصل از مدل های ماکرومکانیک سفتی پسماند مقایسه شده اند و همخوانی بسیار خوبی مشاهده شده است. در بخش دیگری از این تحقیق تحلیل دینامیکی یک شناور تحت تاثیر پدیده اسلمینگ در دو حالت بارگذری مختلف انجام شده و مقادیر ماکزیمم تنش و کرنش وارد شده بر سازه استخراج شده است. سپس مقادیر ماکزیمم تنش و کرنش سازه با نتایج تست های خستگی ماده کامپوزیت شیشه /پلی استر موجود در تحقیقات گذشته و همچنین نتایج تست های کشش استاتیک که در آزمایشگاه دانشکده مهندسی کشتی سازی بر روی نمونه کامپوزیت بکار رفته در ساخت بدنه شناور انجام شده است مقایسه و در نهایت استحکام طولی و عمر خستگی سازه شناور بررسی شده است.

ایمنی سکوهای ثابت دریایی به جهت ارزش سازه و هزینه تولید آنها از موارد بسیار مهم و حیاتی بخصوص برای کشورمان می باشد. هر ساله بازرسی های فراوانی به منظور بررسی وضعیت سلامت سازه سکو در روی سطح آب و در اعماق آب دریا انجام می شود که نیازمند صرف هزینه بالایی است و به همین دلیل در صنایع مربوطه نیاز شدیدی به وجود روشی جهت کمتر و هدفمند کردن این بازرسی ها احساس می گردد. برای این منظور می توان از روش های شبیه سازی و محاسباتی مختلفی که امروزه تحت عنوان کلی سلامت سنجی سازه ای بیان می شوند استفاده کرد. در این پایان نامه ابتدا انواع روشهای عیب یابی در سازه های بزرگ برسی شده و خرابی ها به دو نوع خرابی های بزرگ و جزیی تقسیم می گردند. خرابی های بزرگ با استفاده از مانیتورینگ مشخصات ارتعاشی سکو و به کمک مدلهای تحلیلی ساده قابل ارزیابی هستند. در این تحقیق با مدل سازی یک سکو بصورت جرم و فنر به بررسی اثر آسیب های بزرگ در سکو می پردازیم و در ادامه با بررسی ارتعاشات مودال سکوهای سالم و آسیب دیده اثر آسیب را مطالعه نموده ایم. اما هدف اصلی این تحقیق مطالعه آسیب های جزیی سازه و استفاده از تبدیل ویولت جهت تشخیص این آسیب ها در سازه است. خرابی های جزیی در تیرهای ساده با استفاده از روش تبدیل ویولت در این پایان نامه تشخیص داده می شوند و در نهایت از تبدیل ویولت برای تشخیص آسیب در یک سکو استفاده خواهیم کرد. با توجه به مطالعات و در نهایت از تبدیل ویولت برای تشخیص آسیب در یک سکو استفاده خواهیم کرد. با توجه به مطالعات انجام گرفته در این پایان نامه مشخص می شود که استفاده از روش تبدیل ویولت در تشخیص آسیب در سکوهای ثابت دریایی روشی قابل جهت تعیین محل خرابی در سکو می باشد، ولی با توجه به جدید بودن استفاده از تبدیل ویولت جهت تشخیص آسیب در سازه، نیاز به تحقیقات و آزمایشات بیشتری جهت کاربردی کردن این روش احساس می شود.