heal.abstract |
Στην εργασία αυτή μελετάται και εξετάζεται η μηχανική συμπεριφορά των σωλήνων PVC όταν υπόκεινται σε θλιπτικά φορτία, τόσο αξονικά όσο και υπό γωνία. Η έρευνα εστιάζει στην κατανόηση των μηχανισμών θλίψης, την πειραματική ανάλυση διαφορετικών δοκιμίων και την ανάπτυξη υπολογιστικού μοντέλου προσομοίωσης.
Η θλίψη αποτελεί μία από τις θεμελιώδεις μηχανικές καταπονήσεις, κατά την οποία δυνάμεις εφαρμόζονται προς το εσωτερικό ενός υλικού, προκαλώντας τη μείωση του όγκου του ή την εμφάνιση παραμόρφωσης. Στην παρούσα εργασία, η έμφαση δίνεται σε κυκλικούς σωλήνες από PVC, οι οποίοι χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές.
Οι σωλήνες PVC επιλέγονται για τη μελέτη αυτή λόγω των μοναδικών μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων τους. Το PVC είναι ένα από τα πιο διαδεδομένα θερμοπλαστικά που παρουσιάζουν καλή αντοχή σε θλίψη, υψηλή επιφανειακή σκληρότητα, μέτρια ελαστικότητα και αντοχή σε κρούσεις ενώ παράλληλα, διαθέτουν εξαιρετική χημική αντίσταση.
Η πειραματική διαδικασία που ακολουθήθηκε στη μελέτη περιλάμβανε τη χρήση πρέσας και εξειδικευμένων εργαλείων για την εφαρμογή αξονικής και λοξής θλίψης σε δέκα διαφορετικά δοκίμια PVC. Οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν με διαφορετικές γωνίες φόρτισης, από 0° έως 12,5°, ώστε να αναλυθεί η επίδραση της γωνίας στη μηχανική συμπεριφορά των σωλήνων.
Το υπολογιστικό μοντέλο που αναπτύχθηκε στο LS-DYNA βασίστηκε σε παραμέτρους γεωμετρίας και υλικού που προέκυψαν από τα πειραματικά δεδομένα. Το μοντέλο προσομοίωσε τη συμπεριφορά των σωλήνων υπό διαφορετικές γωνίες φόρτισης και συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα με τις πραγματικές δοκιμές. Η ανάλυση έδειξε ότι το υπολογιστικό μοντέλο ήταν σε συμφωνία με τα πειραματικά δεδομένα, παρέχοντας χρήσιμες προβλέψεις για την αντοχή και τον τρόπο αστοχίας των σωλήνων.
Συνοψίζοντας, η εργασία ανέδειξε τις μηχανικές ιδιότητες των σωλήνων PVC και την απόκριση τους σε θλιπτικά φορτία. Οι πειραματικές δοκιμές και οι αριθμητικές προσομοιώσεις έδειξαν ότι η γωνία φόρτισης παίζει κρίσιμο ρόλο στη μηχανική συμπεριφορά των σωλήνων, επηρεάζοντας τον τρόπο κατάρρευσης και την ικανότητα απορρόφησης ενέργειας. Η μελέτη παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για τη σχεδίαση σωλήνων σε εφαρμογές όπου απαιτείται υψηλή αντοχή στη θλίψη. Επιπλέον, τα αποτελέσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της δομικής απόδοσης σωληνώσεων, με στόχο την αύξηση της ασφάλειας και της ανθεκτικότητας των κατασκευών. |
el |