چکیده:
در تمام شاخههای صنعت بهویژه در صنایع نفت و پتروشیمی، سازههای فلزی جدار نازک بهطور گسترده مورداستفاده قرار میگیرند. مخازن استوانهای نمونهای از چنین سازههایی هستند که درروند ساختوساز و همچنین در طول مدتزمانی که از عمر چنین سازههایی میگذرد معمولاً نقایصی به وجود آمده که آنها را از فرم ایده آل خارج میکند. پدیدهی خوردگی مخازن یکی از این نقایص هندسی است که از مهمترین عوامل گسیختگی مخازن به شمار میآید. بر اساس مطالعات انجامشده، نرخ تغییرات خوردگی در بخش فوقانی مخازن 4/0 میلیمتر در سال و در بخش تحتانی مخازن بین 4/0 تا 6/0 میلیمتر در سال برآورد میشود. در این پژوهش اثر درازمدت پدیده خوردگی و تغییرات ارتفاع سیال روی خصوصیات دینامیکی مخزن کوتاه استوانهای مایعات موردبررسی قرار میگیرد. برای انجام تحقیق از نرمافزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. سازهی موردبررسی مخزن کوتاهی با نسبت ارتفاع به قطر 4/0 میباشند. مخزن کوتاه در چهار حالت سالم، 5 سال پس از ساخت، 10 سال پس از ساخت و 15 سال پس از ساخت، شبیه سازی شده است. برای ساخت مخزن کوتاه از المانهای پوستهای و برای ساخت سیال از المانهای مکعبی سهبعدی استفادهشده است. تحلیل مودال و هارمونیک بر روی مدل اجزای محدود انجام شده است. نتایج حاصل از تحلیل مودال نشان میدهد که فرکانس طبیعی غالب مخزن کوتاه تابعی از عمر مخزن است. بهگونهای که با گذشت عمر مخزن کوتاه و پیدایش پدیده خوردگی فرکانس غالب مخزن کاهش مییابد. از سوی دیگر نتایج حاصل از تحلیل هارمونیک بیانگر تغییرات فشار هیدرودینامیکی در طول عمر مخزن است.
خلاصه ماشینی:
با استفاده از روش اجزای محدود و نرم افزار آباکوس شبیه سازی تأثیر خوردگی و ارتفاع سیال بر خصوصیات دینامیکی مخزن کوتاه موردبررسی قرار خواهد گرفت و نتایج با استفاده از تحلیل های مودال و هارمونیک استخراج خواهد شد.
مروری بر سایر مطالعات پیشین انجام گرفته توسط محققین تاجداران و صداق ، (١٣٩٥) به بررسی تنش های کششی فشاری و بوجود آمدن پدیده کمانش الاستو پلاستیک تحت اثر نیروی زلزله در سه منطقه بم ، منجیل و طبس با در نظر گرفتن اندرکنش سازه و سیال با استفاده از مدلسازی مخازن در نرم افزار اجزایمحدود و تحلیل دینامیکی غیر خطی پرداختند و دریافتند؛ افزایش قطر و ارتفاع هردو باعث افزایش تنش در پوسته مخازن شده اما افزایش قطر تاثیر چشمگیرتری نسبت به ارتفاع داشته است [١].
به منظور بررسی صحت مدل های ساخته شده ، مخزنی با نسبت ارتفاع به قطر ٠/٤٠ که توسط Dehghan Manshadi and Maheri در سال ٢٠١٠ موردمطالعه قرارگرفته بود شبیه سازی شد و تحت تحلیل مودال و هارمونیک قرار داده شد و نتایج به دست آمده موردبررسی قرار گرفت شکل ٢ [٦].
در این مطالعه هدف بررسی چگونگی تغییرات شکل مود، زمان تناوب مود حاکم و بررسی فشارهای هیدرودینامیکی مخزن کوتاه تحت اثر پدیده ی خوردگی است ؛ بنابراین با توجه به هدف های تحقیق دو نوع تحلیل موردنیاز است .
در این مطالعه هدف بررسی چگونگی تغییرات شکل مود، زمان تناوب مود حاکم و بررسی فشارهای هیدرودینامیکی مخزن کوتاه تحت اثر پدیده ی خوردگی است ؛ بنابراین با توجه به هدف های تحقیق دو نوع تحلیل موردنیاز است .