تحلیل عددی بار کمانش بحرانی رو به بالای خطوط لوله کف دریا

چکیده مقاله

در این مقاله، مسئله کمانش رو به بالا در خطوط لوله غیر مدفون بستر دریا تحت اثر فشار و حرارت سیال داخلی با در نظر گرفتن اثر سختی خاک٬ اصطکاک خاک و خوردگی بررسی شده است. کمانش رو به بالا عموما به علت توپوگرافی اولیه بستر دریا و یا شسته شدن خاک زیر لوله ایجاد می‌گردد و منجر به آسیب های جدی در خط لوله می‌شود. بنابراین، بررسی کمانش خط در اثر فشار و حرارت سیال داخلی دارای اهمیت فراوان است. برای بررسی موضوع٬ از روش مدل سازی عددی بر مبنای روش اجزاء محدود، از نرم افزار ABAQUS استفاده گردیده است .مسئله کمانش خط لوله به کمک مدل سه بعدی اجزاء محدود و با درنظر گرفتن اثر غیر خطی هندسی و مصالح مطالعه شده است. در مدل اجزاء محدود از تحلیل‌های شبه استاتیکی و حرارتی برای یافتن مسئله کمانش خط بهره برده شده است. در ادامه جهت صحت سنجی عملکرد مدل عددی ارائه شده، چند مثال شامل تحلیل کمانش نمونه‌های مختلفی از خط لوله تحت شرایط محیطی متفاوت، ارائه گشته است و نتایج به دست آمده از روش عددی بر مبنای مدل سازی با نرم افزار اجزای محدود معرفی شده با مقادیر محاسبه شده توسط روش‌های تحلیلی موجود مقایسه شده‌اند.