بررسي المان محدود تاثير نانولوله كربني بر توزيع تنش در وصله هاي كامپوزيتي مورد استفاده در لوله هاي انتقال گاز

تعمير لوله‌هاي انتقال گاز، يكي از معضلات كشورهاي داراي منابع گاز طبيعي است. در اين تحقيق سعي شد، با استفاده از كامپوزيت‌هاي پايه اپوكسي با تقويت‌كننده‌هاي نانو لوله كربني تك جداره، به عنوان وصله‌هاي مورد استفاده در لوله گاز، به بررسي توزيع تنش وون ميسز در آن پرداخته شود. براي اين منظور ابتدا لوله‌اي از جنس فولاد با ضخامت mm 6 و به طول m 1.5 در نرم‌افزار ANSYS شبيه‌سازي شد و در دو سر لوله وصله‌هاي كامپوزيتي پايه اپوكسي با ذرات تقويت‌كننده نانو لوله كربني تك جداره با نسبت‌هاي 0.01، 0.03، 0.05، 0.07، 0.1، 0.13 و 0.15 اعمال شد و مش‌بندي گرديد. سپس با توجه به مقادير حقيقي فشار دروني گاز و فشار خارجي لوله، توزيع تنش بر روي وصله بدست آمد. نتايج نشان داد كه تنش وون ميسز ماكزيمم در وصله‌هاي تعميري داراي 0.01 نانولوله كربني برابر MPa 0.19 مي‌باشد كه نسبت به تنش وون ميسز ماكزيمم به وجود آمده در پوشش لوله بدون وصله كه MPa 1.48 است، بسيار كمتر مي‌باشد. همچنين مشخص گرديد با افزايش درصد نانولوله كربني به 0.15، تنش وون ميسز ماكزيمم به MPa 0.43 مي‌رسد. در نتيجه مي‌توان بيان نمود كه وصله‌هاي نانو كامپوزيتي ضمن سهولت بيشتر در تعميرخطوط لوله انتقال گاز، مي‌توانند باعث بهبود خواص استحكامي مناطق تعمير شده گردند. همچنين افزايش درصد نانو لوله در تركيب كامپوزيت، باعث افزايش تنش وون ميسز ماكزيمم در آن مي‌گردد.