تاثیر خوردگی حفره‌ای در برآورد ظرفیت باربری ورق‌های فولادی تحت تنش فشاری تک‌محوره

نوع مقاله: مقاله عمران

نویسندگان

دانشگاه ولی عصر رفسنجان

چکیده

ورق های فلزی یکی از مهمترین المانهایی ساخت بسیاری از سازه ها از جمله کشتی ها می باشند. از مهمترین خرابی ها که امکان از بین بردن این نوع سازه را دارد خوردگی است. برای طرح بازسازی سازه ها تخمین مقاومت موجود آنها از مهمترین عملیاتها می باشد. از طرفی خوردگی حفره‌ای از مهم‌ترین انواع خوردگی موضعی می‌باشد که سبب سوراخ شدن و در نتیجه زوال قطعه فلزی می‌گردد و این مسئله می‌تواند تبعات بسیار خطرناکی را در ورق‌های فولادی باربر به‌ همراه داشته باشد. علاوه بر این براورد مقاومت موجود ورقهایی که تحت تاثیر خوردگی حفره ای می باشند بسیار پیچیده می باشد. در این تحقیق، علاوه بر بررسی نوع و شکل خوردگی حفره ای، تعیین مقاومت نهایی ورق‌ها که در حالات گوناگونی از حجم خوردگی قرار دارند، با به‌ کار‌گیری روش اجزای محدود و به وسیله نرم‌افزار ABAQUS انجام می‌شود. نتایج حاصل، نشان می‌دهد که پارامتر حجم خوردگی در ورق‌ها به همراه پارامترهای تنش تسلیم مصالح ورق، ضخامت و بعد تحت تنش فشاری تک محوره، بیشترین تاثیر را بر روی مقاومت نهایی ورق‌ها دارا می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of pitting corrosion on the load-carrying capacity of plate elements subjected to axial compression

نویسندگان [English]

  • Behnam Aghebati
  • Yasser Sharifi
چکیده [English]

Plate elements is one of the most important parts of structures specially ships and offshores structures. Pitting corrosion is one of the most important types of deterioration of steel structures. There have been many losses of the merchant vessels due to exposure to large environmentally induced forces. Residual strength assessment of damaged structures subjected to pitting corrosion is essential. Present study investigates the ultimate strength characteristics of plate elements with pit corrosion subjected to axil compressive loads. A series of ABAQUS non-linear FEM analysis of plates with partial depth corrosion pits are carried out, changing geometrical attributes of both pits and plates, i.e., the radius and depth of pits and the slenderness of plates. Simulation results show that the volume of corrosion loss, yielded stress, the loaded dimension have a remarkable influences than the depth and radius of corrosion pits on the ultimate strength of damaged steel plate elements by pitting corrosion.

کلیدواژه‌ها [English]

  • pitting corrosion
  • Ultimate Strength
  • volume of corrosion
  • axial compressive stress
 

[1] Pu, Y. (1999). “Prediction of ultimate capacity of perforated lipped channels”. Journal of Structural Engineering, Vol. 125, PP. 510–514.

[2] Paik, J.K., Thayamballi, A.K. (2003). “Ultimate Limit State Design of Steel-Plated Structures”. Wiley, New York.

[3] Paik, J.K., Lee, J.M., Ko, M.J. (2003). “Ultimate compressive strength of plate elements with pit corrosion wastage”. Journal of Engineering for the Maritime Environment, Vol. 217, PP. 185–200.

[4] TSCF Experimental and theoretical investigation of the strength of corroded hull elements. Tanker Structure Co-operative Forum. (1984). Project 300, Report 84-3438.

[5] Nakai, T., Matsushita, H., Yamamoto, N. (2004). “Effect of pitting corrosion on local strength of hold frames of the bulk carriers (2nd report)-lateral distortional buckling and local face buckling”. Mar Struct, 17. 612–41.

[6] Nakai, T., Matsushita, H., Yamamoto, N. “Pitting corrosion and its influence on local strength of hull structural members”. 24th international conference on offshore mechanics and arctic engineering, Halkidiki, Greece.

[7] Paik, J.K., Thayamballi, A.K. (2005). “Ultimate strength of ageing ships”. Journal Engineering for the Maritime Environment, Vol. 216, PP. 57–77.

[8] Daidila, J.C., Prente, J., Orisamolu, I.R., Ma, K.T. (1997). “Residual strength assessement of pitted plate panels”. Ship Structure Committee Report SSC-394.

]9[حیدری, علی, توکلی, داوذ, فخاریان, پویان. (1392). 'تقریب مقادیر ویژه ورق با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی', مدل سازی در مهندسی, سال 11 شماره 35.

]10[خدمتی بازکیایی, امیرحشمت, دهقان طرزجانی, حمید, محمدی, نادر. (1396). 'بررسی ارتعاشات آزاد ورق نازک مواد مدرج تابعی بر بستر الاستیک وینکلر به کمک روش المان کوادراچر دیفرانسیلی', مدل سازی در مهندسی, سال 15 شماره 49.

]11[حیدری رارانی, محمد, حسینی, شهرام, ترابی, کیوان. (1396). 'حل دقیق برای معادلات فرکانسی ارتعاشات آزاد شعاعی و عرضی یک ورق دایره‌ای با شرایط مرزی مختلف', مدل سازی در مهندسی , سال 15 شماره 50.