Crack propagation in CPVC at different temperatures

(2000) Crack propagation in CPVC at different temperatures. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
10019.pdf

Download (5MB) | Preview

Arabic Abstract

تناقش هذه الدراسة تأثير الحرارة وخط اللحام على نمو التشقق الكلالي لمادة كلوريد متعدد الفينيل المعالج بالكلور (CPVC) . تم عمل اختبارات التوتر ونمو التشقق الكلالي (FCG) لعينات ملحومة وغير ملحومة من (CPVC) في درجات حرارة تتفاوت من (-10 ْ م) إلى (70 ْ م) ثم أخذت عينات بحجم 4 بوصات من تراكيب الأنابيب المصبوبة بواسطة الحقن . أظهرت بعض الخواص الميكانيكية مثل انخفاض إجهاد الخضوع ومعامل المرونة مع إزدياد درجات الحرارة . كما لوحظ أن لوجود خط اللحام تأثير كبير على تقليص القوة الميكانيكية (CPVC) ، كما تم فحص نمو التشققات باستخدام مبدأ ميكانيكية مرونة التشققات الخطية (LEMF) . تم وجود علاقة متبادلة بين نمو التشققات (da-dN) وعامل كثافة الإجهاد الفعالية (dKeff) تشمل جميع درجات الحرارة السابقة ذكرها . وأظهرت الدراسة أن مقاومة نمو التشقق تتقلص مع ازدياد درجات الحرارة واتضح أن العينات الملحومة لها معدل نمو التشقق أكبر بالمقارنة مع العينات غير الملحومة . واستخدم الاختلاف في الخواص الوتيريه مع اختلاف درجات الحرارة للوصول إلى منحني جوهري لي (da/dN - d Keff) . وقد ظهر أن اللدانة هي آلية الكلال السائدة عن وجود حرارة مرتفعة بينما القص هي السائدة في درجات الحرارة المنخفضة .

English Abstract

This study addresses the effect of temperature and weld line on monotonic and fatigue crack growth (FCG) behavior of Chlorinated PVC (CPVC). Tensile and FCG tests were conducted on weld and non-weld CPVC specimens in the temperature range -10 to 70℃. These specimens were prepared from 4-inch injection molded pipe-fittings. The results showed mechanical properties like yield stress and elastic modulus decrease with temperature increase. The presence of weld line was observed to drastically reduce the mechanical strength of CPVC. Crack growth behavior was studied using LEFM concepts. The effective stress intensity factor range Δkeff gave satisfactory correlation of crack growth rate (da/dN) at all temperatures of interest. The crack growth resistance was found to decrease with temperature increase. The weld line showed higher crack growth rate and lower fatigue life as compared to non weld. Crack opening displacement also gave acceptable correlation of da/dN at all test temperatures. Crazing was found to be the dominant fatigue mechanism, especially at high temperature, while shear yielding was the dominant mechanism at low temperatures.Δ

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Mechanical
Divisions: College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Committee Advisor: Merah, Nesar
Committee Members: Khan, Zafarullah and Mezghani, Khaled and Gasem, Zuhair M.
Depositing User: Mr. Admin Admin
Date Deposited: 22 Jun 2008 16:54
Last Modified: 01 Nov 2019 16:55
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/10019