طراحی سازه لوله های کامپوزیت بهینه سازی شد
پروژه آسان: پژوهشگران دانشگاه تهران موفق به توسعه نرم افزار یکپارچه طراحی، تحلیل و ارزیابی رفتار بلندمدت لوله های کامپوزیت شدند که تولیدکنندگان لوله و بهره برداران با بهره گیری از آن می توانند به محصولی با حداقل قیمت و حداکثر خواص مکانیکی دست یابند.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از دانشگاه تهران، دکتر رهام رفیعی، مجری طرح و استاد تمام دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران، با بیان این مطلب اظهار داشت: هر چند انجام آزمون بلندمدت خزشی بعنوان یکی از قیود اصلی مرحله طراحی در استانداردهای بین المللی و ملی ذکر شده است اما با بهره گیری از این مدل، امکان پیش بینی رفتار خزشی طولانی مدت لوله کامپوزیت در مرحله طراحی سازه ای لوله فراهم می شود.
وی درباره مزایای این طرح توضیح داد: مراکز تولیدی پیش از انجام آزمون می توانند از نتیجه پاسخ مورد نظر اطمینان یابند، سپس آزمون احراز صلاحیت بلندمدت را شروع کنند. همین طور در این طرح، شیوه آزمایش شتاب داده شده معادلی نیز توسعه داده شده است که بجای انجام آزمون به مدت یک سال، انجام آزمون سه ماهه برمبنای الگوی بارگذاری نوینی صورت خواهد گرفت.
عضو هیات علمی دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران اشاره کرد: در مرحله تکمیلی طرح مورد اشاره، انجام آزمون در وضعیت مرطوب و همین طور توسعه مدل مناسب برای لحاظ کردن هم زمان پدیده جذب آب و خزش در دستور کار قرار گرفته است.
رفیعی اعلام نمود: هم اکنون رایزنی لازم با یک شرکت در کشور قطر برای صادرات این فناوری بعنوان بهره بردار لوله کامپوزیت در خطوط انتقال گاز در حال انجام می باشد.
وی گفت: آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران، به سرپرستی وی از سال ۱۳۹۲ بصورت مشخص بر روی این چالش متمرکز شد و توسعه شیوه محاسباتی مناسبی بمنظور امکان پیش بینی رفتار خزشی طولانی مدت لوله کامپوزیت در دستور کار قرار گرفت.
رفیعی اظهار داشت: در مرحله اول، شیوه مناسب مدل سازی خزش طولانی مدت بصورت عام توسعه یافت. سپس رهیافت مورد اشاره برای حالت بارگذاری فشار داخلی در قالب یک پایان نامه کارشناسی ارشد اجرا و برای این حالت، نتایج پیش بینی ابزار محاسباتی با نتایج مشاهدات آزمایشگاهی شرکت الوطنی کویت بعنوان همکار آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت ارزیابی شد.
رییس آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت اضافه کرد: همزمان با این تحقیق، تحقیقات موازی و گوناگون دیگری در آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت از سال ۱۳۹۳ تا ۱۳۹۷ بمنظور شناسایی رفتار مکانیکی لوله کامپوزیت تحت بارگذاری های مختلف و بصورت مشخص با تمرکز بر شناسایی تخریب در سازه لوله مورد اشاره صورت گرفت. تحقیقات مورد اشاره در قالب پایان نامه های کارشناسی ارشد با حمایت صنعتی یا در قالب قراردادهای تحقیق کاربردی صنعتی با مراکز خصوصی تولید کننده لوله مورد اشاره و صندوق پشتیبانی از پژوهشگران و نوآوران کشور محقق شده است.
رفیعی با اشاره به این که از سال ۱۳۹۷ تا ۱۳۹۹، در قالب قرارداد تحقیق صنعتی کاربردی با شرکت گاز استان بوشهر، توسعه شیوه مناسب پیش بینی رفتار خزشی لوله کامپوزیت تحت فشار عرضی در دستور کار قرار گرفت، اشاره کرد: باتوجه به تغییرات سطح تنش در بارگذاری مذکور نسبت به بارگذاری فشار داخلی، استفاده از شیوه قبلی جهت بررسی رفتار امکان پذیر نبود. به همین دلیل، توسعه شیوه مناسب برای بارگذاری فشار عرضی در قالب یک رساله دکترا مورد نظر قرار گرفت. در این رساله، تجهیز انجام آزمون مورد نظر ساخته شد و یک لوله کامپوزیت صنعتی برای مطالعه موردی به مدت دو سال تحت بارگذاری فشاری عرضی قرار گرفت.
استاد تمام دانشکده علوم و فنون نوین عنوان کرد: برمبنای تحقیقات مستمر، در سال ۱۴۰۰ نرم افزار یکپارچه طراحی و تحلیل لوله کامپوزیت در آزمایشگاه تحقیقاتی کامپوزیت بعنوان آخرین حلقه تحقیقات مذکور توسعه یافت که به پیش بینی رفتار خزشی لوله کامپوزیت در دو حالت بارگذاری فشار داخلی و بار عرضی می پردازد. این نرم افزار برای پیش بینی رفتار مذکور تنها نیازمند اطلاعاتی همانند خواص اولیه الیاف و رزین مورد استفاده بصورت مجزا و همین طور رفتار خزشی رزین خالص مورد استفاده در سازه لوله در قالب چند آزمون کوتاه مدت خزشی ۵۰۰ دقیقه ای در دماهای مختلف است.
وی اشاره کرد: کاربر نرم افزار، بعد از ورود اطلاعات، مبادرت به ورود مشخصات لوله کامپوزیت مورد نظر در قالب قطر، فشار نامی و سفتی اسمی آن می کند. نرم افزار ابتدا به طراحی سازه ای لوله کامپوزیت (تعیین تعداد لایه ها، زوایای قرارگیری الیاف و ترتیب و توالی چیدمان لایه ها با درنظر گرفتن محدودیت های ماشین آلات تولیدی) بصورت کاملاً خودکار می پردازد. سپس با انجام پروسه بهینه سازی دوسطحی و چند هدفی و با ترکیب شیوه الگوریتم ژنتیک و شیوه جستجوی مستقیم به ارائه حالت بهینه طراحی سازه ای که منجر به کمینه قیمت تمام شده خواهد شد، می پردازد. در آخر، نرم افزار برمبنای ۲ شیوه توسعه داده شده برای تحلیل رفتار خزشی بلند مدت، به پیش بینی خزش یک دفعه تحت فشار داخلی و یک دفعه تحت فشار عرضی پرداخته، نتایج را ارائه می کند.
در این طرح مهندس بهزاد مظهری، مهندس هادی حسام سادات، مهندس محمدعلی ترابی، مهندس محمدرضا حبیب آگهی، مهندس رضا شهزادی، مهندس فرامرز عباسی، مهندس حسین اسپرسپ و دکتر امین قربان حسینی برای انجام مراحل مختلف این تحقیق همکاری داشتند.
منبع: پروژه آسان
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب