طراحی و ساخت مخزن تحت‌فشار سه‌لایه با استفاده از فرایند شرینک فیت

نویسندگان

1 پژوهشگر، مرکز مواد پیشرفته و نانوفناوری، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

2 پژوهشگر، مرکز مواد پیشرفته و نانوفناوری، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی مواد، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2023.403285.1797
چکیده

یکی از روش‌های افزایش مقاومت در برابر شکست و افزایش عمر خستگی در مخازن تحت­ فشار جدار­ ضخیم، ایجاد تنش پسماند فشاری در سطح آن است. یکی از این روش‌ها، فرایند شرینک فیت و یا انطباق تداخلی است. در این مقاله عملیات شرینک ­فیت برای ساخت مخزن سه لایه­‌ی کوره‌ی پرس ایزو­استاتیک داغ با استفاده از شبیه‌سازی المان محدود و روش تحلیلی مورد بررسی قرار گرفت. تنش‌های به وجود آمده در اثر فرایند شرینک فیت در مخازن با استفاده از محاسبات تحلیلی و شبیه‌سازی المان محدود بررسی شد. برای انجام ‌شرینک فیت به‌صورت تجربی، سه عدد مخزن از جنس فولاد VCN150 ساخته شد و عملیات شرینک فیت با موفقیت انجام گردید. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی، بیشترین جابجایی شعاعی برای مخزن بیرونی 89/0 میلی‌متر و مقدار تنش پسماند به وجود آمده 9/39 مگاپاسکال است. مقایسۀ نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌­سازی و محاسبات تحلیلی برای مخزن میانی و مخزن بیرونی نشان می‌دهد مقدار اختلاف بین نتایج شبیه‌سازی و حل تحلیلی برای مخزن میانی و بیرونی­‌ترین مخزن به ترتیب 3/2% و 8/2% است.