پديد آورنده :
مدح خان اصفهاني، آرش
عنوان :
شبيه سازي الاستوپلاستيك بارهاي حرارتي و مكانيكي غير يكنواخت روي مخازن تحت فشار جدار ضخيم
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
بيست و يك، ۱۶۱ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمود فرزين
استاد مشاور :
رضا جعفري ندوشن
توصيفگر ها :
مخزن تحت فشار جداره- ضخيم , فشار داخلي , فولاد , DIN 1.6959 شبيه سازي اجزاي محدود , تنش گرمايي , پديده ي رچتينگ , سخت شوندگي تركيبي غيرخطي
استاد داور :
محمد رضا فروزان، مهدي سلماني تهراني
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/07/08
چكيده فارسي :
چكيده با توجه به كاربرد گسترده مخزن هاي تحت فش ار در ص نايع مختل ف مانن د ص نايع پااليش گاهي و پتروش يمي نف ت و گ از نيروگاهي و غيره اهميت تجزيه و تحليل اين مخزنها از نظر تحمل دما و ني رو قاب ل مالحظ ه م يباش د يك ي از كاربرده اي صنعتي مخزنهاي تحت فشار استفاده در پرسهاي ايزواستاتيك گرم و سرد ميباشد در اين نوع كاربردها مخزن بارگذاري هاي مختلف فشاري و دمايي يكنواخت و چرخهاي را تجربه ميكند بنابراين بررسي اث ر ب ار دم ا و فش ار روي مخ زن ب ه صورت جداگانه و تركيبي مهم ميباشد بهدليل باال بودن فشار و دما در اين كاربرده ا معم والب ب ا اس تفاده از روشه ايي ب ه مخزن پيش تنش فشاري اعمال ميشود يكي از اين روشها پيچش سيم پيرامون مخزن اس ت همچن ين ب راي خن كس ازي مخزن در برابر تغييرات شديد دما از آبگرد پيرامون مخزن استفاده ميشود در اين پروژه مدلسازي س يمپ يچ و آبگ رد انج ام شده است مواد بهكار برده شده در ساخت اين مخزنها معموالب فوالدهاي آلياژي نيكل كروم با استحكام باال ميباشند ماده اي كه در اين پژوهش در نظر گرفته شده فوالد 9596 1 DIN ميباشد كه از جمله فوالدهاي با استحكام باال بهش مار م ي رود تحليل تنش مخزن در ناحيه ي االستيك و پالستيك تحت دما و فشار كاري انجام شده است توزيع تنش در س ه حال ت بار دمايي فشاري و حالت تركيبي بدست آمد و باهم مقايسه شد با اينكه مقدار متوسط تنش در حالت بار تركيبي نس بت ب ه بار دمايي بيشتر است در حالت بار دمايي توزيع تنش در ضخامت استوانه خيلي شديدتر اس ت و ه م چن ين مق دار ت نش در سطح داخلي از حالت تركيبي بيشتر ميباشد يعني مي توان نتيجه گرفت كه ترتيب اعمال بار دما و فشار در سيستم مه م م ي باشد براي مدلسازي رفتار واقعي مواد و در نظر گرفتن اثر باشينگر مدلهاي مختلف سختشوندگي خطي و غي ر خط ي در اين پژوهش مورد بررسي قرار گرفتهاند پس از آن شبيهسازي رچتينگ در مخزنهاي تحت فشار جداره ضخيم با استفاده از مدل سختشوندگي تركيبي غير خطي انجام شده است براي استفاده از اين مدل تركيبي غير خطي از زير برنامهي UMAT كمك گرفته شد كه پيشتر اين زير برنامه براي صحتسنجي در يك مدل ماده بهكار برده شد و نتايج ش بيهس ازي اي ن م دل ماده با نتايج آزمايشگاهي همان ماده در مقاالت مقايسه گرديد كلمات كليدي مخزن تحت فشار جداره ضخيم فشار داخلي فوالد 9596 1 DIN شبيهسازي اجزاي مح دود تنش گرمايي پديدهي رچتينگ سختشوندگي تركيبي غيرخطي
چكيده انگليسي :
Elasto Plastic Simulation of Non Uniform Mechanical and Thermal Loads on Thick Walled Pressure Vessels Arash Madhkhan Esfahani a madhkhan@me iut ac ir Date of Submission 2018 06 26 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mahmoud Farzin Farzin@cc iut ac irAbstract Due to the widespread use of pressure vessels in various industries such as refineries petrochemicalindustries oil and gas power generation it is important to analyze these vessels in terms of temperature andpressure variant loads In many applications the vessel experiences different types of uniform and cyclicloads Therefore considering effects of temperature and pressure both individually and or in combination on the vessel are important In many applications effects of pressure and temperature are considered aswell as compressive pre stress caused by wire winding process on the vessel Materials used in themanufacture of these vessels are usually alloy steels such as high strength nickel chrome alloys Thematerial considered in this study was DIN 1 6959 steel Elastio plastic stress analyses of the cylinder werecarried out under operating temperatures and pressures To model the real behavior of material andconsidering Bauschinger effect different linear and nonlinear hardening models were investigated in thisstudy Then simulation of ratcheting in the cylindrical pressure vessel with nonlinear kinematic andisotropic hardening was performed To use these non linear mixed models UMAT subroutines were used inthe simulations and the simulation results of these subroutines used in the material model were comparedwith previous experimental results of the same material in published articles for validation Stressdistribution in the cylinder thickness were obtained and compared with each other in various combinationtypes of temperature and pressure i e temperature alone pre stress due to wire winding process internalpressure alone and various combination of all It was concluded that sequence of temperature internalpressure loads and wire winding load is important in the system For example average values of Misesstresses in combination load cases due to wire winding and temperature with out internal pressure in thethickness of cylinder is higher than temperature load alone As a result it can be concluded that it isnecessary for temperature loads to be not applied on the vessel right after applying wire winding loads Forsimulating finite element software was used and with different combinations of loads using previoussituations stress and temperature distribution were obtained in the cylinder Obtained results werecompared with the available numerical solutions in the literature and a good match was observed Keywords Heat transfer Thick Pressure Vessel DIN 1 6959 Inside Pressure Finite Element Simulation Ratcheting Phenomena Non linear Combined Hardening Non Uniform Thermal Loads
استاد راهنما :
محمود فرزين
استاد مشاور :
رضا جعفري ندوشن
استاد داور :
محمد رضا فروزان، مهدي سلماني تهراني
