Temperature and loading frequency effects on fatigue crack growth in HDPE pipe material

المؤلفون المشاركون

Merah, Neçar
Khan, Z.
Bazoune, A.
Saghir, Faruq

المصدر

The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues

العدد

المجلد 31، العدد 2C(s) (31 ديسمبر/كانون الأول 2006)، ص ص. 19-30، 12ص.

الناشر

جامعة الملك فهد للبترول و المعادن

تاريخ النشر

2006-12-31

دولة النشر

السعودية

عدد الصفحات

12

التخصصات الرئيسية

الهندسة الميكانيكية

الموضوعات

الملخص AR

يتزايد استعمال الأنابيب المصنوعة من المواد البلاستيكية HDPE في مشاريع عديدة في نقل المياه و الغاز.

و لمادة HDPE مقاومة عالية للتشقق السريع و لكن مقاومتها أقل في السرعة المنخفضة للتشقق.

الدراسات الخاصة بتأثيرات تغير درجات الحرارة و حمل الذبذبات على معدل سرعة التشقق في مادة المستعملة HDPE في الخليج غير متوفرة. و قد ركز هذا البحث على تأثيرات تغير درجات الحرارة و حمل الذبذبات على معدل سرعة التشقق (da / dN) في مادة .HDPE و قد أجريت عدة اختبارات شد و كلال انتشار التشقق على عينات صفيحة.

و استخدمت لهذا الغرض غرف بيئية ملائمة لمحاكاة تشغيل الضغط و درجات حرارة الوسط على التوالي.

و في هذه الدراسة، اعتُبرت ٤ درجات حرارة (من 10-إلى ° 70) و 3 ذبذبات (0.1، 1.0، و 50هرتز). و تمت دراسة معدلات سرعة انتشار التشقق الكلالي باستخدام طريقة التصدع الميكانيكي الخطي المرن.

و تم بحث تأثيرات درجة الحرارة و الذبذبات على معدلات سرعة انتشار التشقق الكلالي و الميكانيزمات المصاحبة له.

و قد وجد أن HDPE (da / dN) يزداد بازدياد درجات الحرارة.

كما وجد أن تأثير التذبذبات عند درجات حرارة منخفضة غير ذي أهمية.

و لكن عند درجات حرارة مرتفعة وجد أن معدلات سرعة انتشار التشقق الكلالي تتناقص بتزايد الذبذبات.

الملخص EN

High-density polyethylene (HDPE) pipes are being extensively used for gas, water, sewage, and waste water distribution systems.

Laboratory tests appear to show that HDPE is more able to suppress rapid crack propagation, whilst remaining somehow resistant to slow crack growth failures observed in service.

Procedures for estimating pipe life in service have been established by making use of the fatigue crack growth (FCG) results.

These procedures are concerned mainly with room temperature applications with some safety factor to include the temperature effect.

Use of HDPE pipes in water and gas distribution in the Gulf area has seen a net increase.

This study addresses the combined effects of temperature and frequency on FCG properties of commercial HDPE pipe material.

FCG accelerated tests were conducted on single-edge notch (SEN) specimens in the temperature range of –10 to 70°C at frequencies ranging from 0.1 to 50 Hz.

The FCG tests are conducted at a stress amplitude level approximately 1/4 of room temperature yield stress and crack growth behavior was investigated using linear elastic fracture mechanics concepts.

The stress intensity range ΔK, gave satisfactory correlation of crack growth rate (da/dN) at the temperatures of –10, 0, 23, and 40°C and at frequencies of 0.1, 1, and 50 Hz.

The crack growth resistance was found to decrease with increase in test temperature and decrease with frequency.

For 70°C no crack propagation was observed, the failure was observed to occur by collapse or generalized yielding.

Fractographic analyses results are used to explain temperature and frequency effects on FCG.

The effect of temperature on da/dN for HDPE material was investigated by considering the variation of mechanical properties with temperature.

Master curves were developed by normalizing ΔK by yield stress.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Merah, Neçar& Khan, Z.& Bazoune, A.& Saghir, Faruq. 2006. Temperature and loading frequency effects on fatigue crack growth in HDPE pipe material. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues،Vol. 31, no. 2C(s), pp.19-30.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-358904

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Merah, Neçar…[et al.]. Temperature and loading frequency effects on fatigue crack growth in HDPE pipe material. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues Vol. 31, no. 2C(s) (Dec. 2006), pp.19-30.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-358904

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Merah, Neçar& Khan, Z.& Bazoune, A.& Saghir, Faruq. Temperature and loading frequency effects on fatigue crack growth in HDPE pipe material. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues. 2006. Vol. 31, no. 2C(s), pp.19-30.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-358904

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references : p. 29-30

رقم السجل

BIM-358904