جوشکاری فولاد زنگ نزن دوفازی Behavior of a girth-welded duplex stainless steel pipe underexternal pressure

جوشکاری فولاد زنگ نزن دوفازی

Behavior of a girth-welded duplex stainless steel pipe underexternal pressure

رفتار یک لوله‌ی فولاد زنگ نزن دوفازی با جوش‌کاری محیطی تحت فشار خارجی

ABSTRACT

This study attempts to investigate the effects that external pressure has on the residual stress behavior in a girth-welded duplex stainless steel pipe. At first, FE simulation of the pipe girth welding is performed to identify the weld-induced residual stresses and depressions using sequentially coupled three-dimensional (3-D) thermo-mechanical FE formulation. Then, 3-D elastic–plastic FE analysis is carried out to evaluate the residual stress redistributions in the girth-welded pipe under external pressure. The residual stresses and plastic strains obtained from the thermo-mechanical FE simulation are employed as the initial condition for the analysis. The FE analysis results show that the hoop compressive stresses induced by the external pressure significantly alter the hoop residual stresses in the course of the mechanical loading, i.e. the hoop residual stress distributions on both surfaces of the pipe weld shift downward considerably, whilst the axial residual stresses are little affected by the superimposed external pressure.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

این مطالعه به بررسی تاثیر فشار خارجی روی رفتار تنش باقی‌مانده‌ی یک لوله‌ی فولادی ضد زنگ دوفازی جوش‌کاری محیطی شده می‌پردازد. ابتدا، شبیه‌سازی FE برای جوشکاری محیطی لوله برای شناسایی تنش‌های باقی‌مانده‌ی ناشی از جوش‌کاری و گودشدگی با استفاده از فرمولاسیون ترمومکانیکی سه بعدی (D-3) جفت شده مرحله‌ای انجام شد. سپس آنالیز‌های FE سه‌بعدی الاستیک-پلاستیک برای ارزیابی توزیع مجدد تنش باقی‌مانده در لوله‌ی جوش‌کاری محیطی شده تحت فشار خارجی انجام شد. تنش‌های باقی‌مانده و کرنش‌های پلاستیک به دست آمده از شبیه‌سازی FE ترمومکانیکی به عنوان شرایط اولیه برای آزمایش‌ها استفاده شد.

نتایج آنالیز‌های FE نشان می‌دهند که تنش‌های فشاری حلقه‌ای القا شده توسط فشار خارجی به صورت موثری تنش باقی‌مانده‌ی حلقه‌ای را در نتیجه‌ی بارگذاری مکانیکی تحت تاثیر قرار می‌دهند. به عنوان مثال، توزیع مجدد تنش باقی‌مانده‌ی حلقه‌ای روی هردوسطح لوله‌ی جوش‌کاری شده به صورت قابل توجهی به پایین انتقال پیدا می‌کند. در حالی که تنش‌های باقی‌مانده‌ی محوری تحت تاثیر اندکی در نتیجه‌ی فشار خارجی اعمال شده، قرار می‌گیرند.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.