| المستخلص: |
تمت دراسة تشكل أنابيب عديد كلوريد الفينيل المستخدمة في تمديد شبكات المياه الباردة (PVC) وكذلك المستخدمة في شبكات المياه الساخنة (CPVC) عند تعرضها لعزم انحناء عند ثلاث مستويات لدرجات الحرارة وهي درجة حرارة الغرفة (23 O م)، 50 O م و 80 O م. وقد تم تصميم عينة الاختبار لتكون على شكل كمرة بسيطة ترتكز علة الجانبين وتؤثر عليها قوة في منتصفها حيث يتم تحميل العينات بحمل يزداد تدريجيا من الصفر حتي قيمة الحمل الذي يسبب هبوط مقداره ضعف قطر الأنبوبة. ولزيادة دقة النتائج فقد تم اختبار أربع عينات عند كل درجة حرارة. وقد أوضحت النتائج التي تم الحصول عليها أن التشكيل اللدن (التشكل المتبقي بعد إزالة الحمل) في كلا النوعين لم يتغير نتيجة تغير درجة الحرارة م درجة حرارة 23 O م إلى درجة حرارة 50 O م ولكن مقدار التشكل اللدن في أنابيب المياه الباردة يبلغ تقريبا ضعف التشكل اللدن في أنابيب المياه الساخنة. وقد وجد أن التشكل اللدن عند 80 O م ازداد بشكل واضح لكلا النوعين من الأنابيب وبقي مقدار التشكيل اللدن لأنابيب المياه الباردة أكبر منه لأنابيب المياه الساخنة. وللتأكد من دقة العلاقة المعملية بين الحمل والهبوط تمت مقارنة النتائج المعملية بالنتائج النظرية وأثبتت المقارنة وجود توافق كبير بين النتائج المعملية والنتائج النظرية وذلك في منطقة حد المرونة لمادة الأنابيب حيث وجد أنها تناظر هبوط مقداره 20 مم من بداية التحميل. وقد وجد أن العلاقة بين القوة والهبوط تنقسم إلى مرحلتين هما مرحلة التشكل في حدود المرونة ومرحلة التشكل فوق حدود المرونة. وبحساب معدل تغير القوة بالنسبة للهبوط (stiffness, K) في المرحلتين وجد أن K لكي من نوعي الأنابيب يقل في مرحلة فوق حدود إلى حوالي 30% منه في مرحلة حدود المرونة. وبدراسة تأثير درجة الحرارة على K وجد أنها تقل في مرحلتي التحميل بمعدلات صغيرة بالنسبة إلى درجة الحرارة (dk / dT) نتيجة تغير درجة الحرارة من 23 O م إلى 50 O م لكل من أنابيب المياه الباردة والساخنة. أما في حالة تغير درجة الحرارة من 50 O م إلى 80 O م فقد وجد أن معدل تناقص K يزداد في حدود المرونة لأنابيب المياه الباردة بينما يظل ثابت تقريبا لأنابيب المياه الساخنة عند نفس التغير في درجة الحرارة.
In the current work, the deflection of PVC and CPVC pipes when subjected to bending have been studied at room temperature (23°C), 50°C and 80°C. The test specimen was designed as a simply supported beam subjected to three point bending. The bending force was adjusted to act at the middle of the specimen. The test specimens were loaded up to a deflection equal to two times of the pipe diameter (d=26 mm). To increase the results accuracy, 4 specimens were tested at each temperature. The obtained results showed that, the plastic deformation remained approximately constant for test temperatures 23°C and 50°C but, the plastic deformation of PVC pipes is two times of that for CPVC pipes. At 80°C the plastic deformation for both PVC and CPVC increased where the deflection of PVC remained bigger than that for CPVC. To assure the accuracy of the relation between the force and the corresponding deflection, the experimental relation was compared with the theoretical one. It was found that, the experimental and theoretical relation between the load and the corresponding deflection is matching very well from the beginning up to the elastic region, which was found to be from 0 to 20 mm deflection. The relation between the load and the displacement was divided to region; the first region is the elastic region while the second region is the plastic region. The pipes stiffness (K) in the plastic loading region is 30% of that in the elastic region. The pipes stiffness decreased with small rates due to temperature change from 23°C to 50°C, while, the pipes stiffness decreased with higher rates due to temperature change from 50°C to 80 °C.
|
