Analysis of crack occurs under unsteady pressure and temperature in a natural gas facility by applying FGM

Eltaher, Mohamed A.; Attia, Mohamed A.; Soliman, Ahmed E.; Alshorbagy, Amal E.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Eltaher, Mohamed A. (Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, King Abdulaziz University) Attia, Mohamed A. (Department of Mechanical Design and Production, Faculty of Engineering, Zagazig University) Soliman, Ahmed E. (Department of Mechanical Design and Production, Faculty of Engineering, Zagazig University) Alshorbagy, Amal E. (Department of Mechanical Design and Production, Faculty of Engineering, Zagazig University)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제66권 제1호

발행연도: 2018.1

수록면: 97 - 111 (15page)

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Cracking can lead to unexpected sudden failure of normally ductile metals subjected to a tensile stress, especially at elevated temperature. This article is raised to study the application of a composite material instead of the traditional carbon steel material used in the natural gas transmission pipeline because the cracks occurs in the pipeline initiate at its internal surface which is subjected to internal high fluctuated pressure and unsteady temperature according to actual operation conditions. Functionally graded material (FGM) is proposed to benefit from the ceramics durability and its surface hardness against erosion. FGM properties are graded at the radial direction. Finite element method (FEM) is applied and solved by ABAQUS software including FORTRAN subroutines adapted for this case of study. The stress intensity factor (SIF), temperatures and stresses are discussed to obtain the optimum FGM configuration under the actual conditions of pressure and temperature. Thermoelastic analysis of a plane strain model is adopted to study SIF and material response at various crack depths.

#fracture mechanics #functionally graded pipe #finite element #pressure fluctuation #radial crack #stress intensity factor #thermoelastic analysis

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Eltaher, Mohamed A.

소속기관 Mechanical Engineering Dept., Faculty of Engineering, King Abdulaziz University

주요연구분야 공학 > 화학공학 > 고분자공학 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 3 이용수 12

Attia, Mohamed A.

소속기관 Department of Mechanical Design and Production, Faculty of Engineering, Zagazig University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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Soliman, Ahmed E.

소속기관 Department of Mechanical Design and Production, Faculty of Engineering, Zagazig University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 2 이용수 10

Alshorbagy, Amal E.

소속기관 Department of Mechanical Design and Production, Faculty of Engineering, Zagazig University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 2 이용수 10

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