مطالعه عددی عوامل موثر ناشی از وصله کامپوزیتی بر افزایش عملکرد استوانه حاوی ترک نیم بیضوی

در این مقاله تاثیر وصله کامپوزیتی برای ترمیم لوله ی استوانه ای حاوی ترک سطحی تحت فشار داخلی با استفاده از روش اجزاء محدود سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. لوله استوانه ای ، حاوی ترک نیم بیضوی محیطی خارجی بوده و محدوده ی نسبت ابعادی ترک بین 2/0 تا 1 و عمق نسبی آن 2/0 و 8/0 می باشد. ابتدا به منظور اطمینان از صحت مدل سازی، استوانه ی حاوی ترک سطحی تحت کشش یکنواخت شبیه سازی و نتایج حاصل با داده های موجود مقایسه شده است. ضرایب شدت تنش در نوک ترک با استفاده از انتگرال   تعیین شده است. سپس به ترمیم استوانه ترک دار تحت فشار داخلی با استفاده از وصله ی کامپوزیتی به صورت موضعی پرداخته شده است. در این راستا به منظور انتخاب وصله مناسب، تاثیر پارامترهای مختلف مانند طول، پهنا، ضخامت، جنس و زاویه ی قرارگیری الیاف چند لایه ای کامپوزیتی بر ضرایب شدت تنش ارزیابی شده است. نتایج تحقیق کاهشی به میزان 30 درصد را در میزان ضریب شدت تنش با استفاده از وصله گذاری مناسب نشان داده است. این امر سبب افزایش طول عمر به دلیل کاهش نرخ رشد ترک می گردد.