تخمین عمر باقیماندة بدنه فشار یک زیردریایی از دیدگاه مکانیک شکست، در سناریوهای مختلف عمق‌روی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی نوشیروانی

2 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات

3 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

4 دانشگاه گیلان

چکیده

در این مقاله با استفاده از دیدگاه مکانیک شکست به تعیین عمر باقیمانده یک زیردریایی پرداخته می‌شود که در آزمون­های دوره­ای، عیوبی در سازة بدنة فشار آن مشاهده شده است. یک زیردریایی واقعی به‌عنوان نمونه مفروض در نظر گرفته شده و تحلیل­ها و شبیه‌سازی­ها برای مشخصات بدنه فشار این زیردریایی انجام می­پذیرد. به زیردریایی مفروض پس از مدل­سازی و تعیین نواحی بحرانی آن، یک دسته عیوب فرضی (ترک­هایی با عمق مشخص) در ناحیه بحرانی اعمال می­شود. سپس با تعریف 15 سناریوی عمق­ روی محتمل در بهره‌برداری زیردریایی، روند رشد ترک­ها  در شرایط کاری گفته­شده مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس قانون پاریس به تخمین عمر زیردریایی در حضور این ترک­ها پرداخته می‌شود. درنهایت نتیجه شد که ضریب شدت تنش پسماند ناشی از فرایندهای جوشکاری، سهم بیشتری در ضریب شدت تنش کل وارد بر سازه دارد و به‌شدت عمر زیردریایی را کاهش خواهد داد. لازم به یادآوری است در انجام تحلیل‌های المان محدود از نرم­افزار آباکوس نسخۀ14/6  استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Life Estimation of a Submarine Hull Pressure Based on Fracture Mechanic Approach, in Different Operational Depth Ranges

نویسندگان [English]

  • Seyed Meysam Hoseini 1
  • Behrooz Asadi 2
  • Ahmad Rahbar Ranji 3
  • Amir Khodabakhshi 4
1 Noshirvani University of Technology
2 Islamic Azad University
3 Amirkabir University of Technology
4 Gilan University
چکیده [English]

In this paper, using Fracture Mechanic Approach, the remaining life of a submarine is estimated, and in periodic tests, defects in the structure of its hull pressure were observed. A real submarine is subject of the study, and analyses and simulations are performed to determine the hull pressure of this submarine. For th subject submarine, after modeling and determining some critical areas, a set of assumed defects (cracks with a certain depth) are assumed in the critical area. Then, by defining 15 possible depth scenarios in submarine exploitation, the growth trend of the cracks under the mentioned working conditions is examined and according to the Paris law, the life of the submarine in the presence of these cracks is estimated. Finally, it was concluded that the residual stress intensity factor due to welding processes has a greater share in the overall stress intensity factor entering the structure and will greatly reduce the life of the submarine. It is worth mentioning that Abaqus v 6.14 software was used in performing finite element analyses.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Submarine
  • hull pressure
  • fracture mechanic
  • fatigue crack gowth
  • stress intensity factor
  • FEM