Experimental Investigation and Constitutive Modeling of Expandable Tubular Materials at Multi Levels of Materials and Mechanics
| العنوان بلغة أخرى: |
استقصاء تجريبي ونمذجة تأسيسية لمواد الأنابيب القابلة للتمدد عند مستويات متعددة من المادة والميكانيكا |
|---|---|
| المؤلف الرئيسي: | العبري، عمر بن سعيد (مؤلف) |
| مؤلفين آخرين: | Pervez, Tasneem (Advisor) |
| التاريخ الميلادي: |
2016
|
| موقع: | مسقط |
| الصفحات: | 1 - 362 |
| رقم MD: | 971621 |
| نوع المحتوى: | رسائل جامعية |
| اللغة: | الإنجليزية |
| الدرجة العلمية: | رسالة دكتوراه |
| الجامعة: | جامعة السلطان قابوس |
| الكلية: | كلية الهندسة |
| الدولة: | عمان |
| قواعد المعلومات: | Dissertations |
| مواضيع: | |
| رابط المحتوى: |
عدد مرات التحميل
43
| المستخلص: |
تهدف هذه الدراسة إلى تطوير نموذج متعدد النطاقات (multi-scale model) باستخدام طريقة العنصر المحدود (finite element method) وذلك لدراسة خاصيتي الانزلاق (slip) والتوأمة (twin) اللتين تعملان على تعزيز خاصية اللدونة في مواد الأنابيب القابلة للتمدد ذات النسبة المنخفضة من الكربون مع وجود كميات متفاوتة من المنغنيز والسيليكون وغيرها من العناصر. وعليه فقد تم تطوير نموذج لدراسة عملية التشكيل في هذا النوع من الأنابيب باستخدام نظرية لدونة الكريستال (crystal plasticity theory) حيث تم الأخذ بعين الاعتبار كلا من خاصيتي الانزلاق (slip) والتوأمة (twin) بالإضافة إلى تأثير اتجاه الكريستالات، وعدد وتوزيع ونسبة الأطوار المختلفة الموجودة في هذا النوع من المواد. إدراج الأطوار المختلفة في النموذج المطور-سواء منفردة أو مجتمعة-تم من خلال استخدام تقنية تجانس (homogenization) مبسطة. ويتكون النطاق العلوي (macro-scale) في نموذج العنصر المحدود المطور من عدد من عناصر الحجم التمثيلي (representative volume elements)، حيث يتألف كل عنصر حجم تمثيلي من 500-7000 من الكريستالات. وبحساب المتوسط لسلوك هذه العناصر التمثيلية في نموذج العنصر المحدود فقد كان بالإمكان ردم الهوة أو ربط العلاقة بين سلوك الكريستال وسلوك العينة الفعلي. وقد تم تنفيذ هذا النموذج من خلال الوظائف الفرعية التي يحددها المستخدم في برنامج تحليل العنصر المحدود المعروف بـ ABAQUS. وباستخدام هذا النموذج فقد تم محاكاة عدة حالات تتضمن أطوار مختلفة حيث تم التحقق من صحة النتائج من خلال البيانات التجريبية والعددية التي تم استخدمها من الأدب المنشور أو تلك التي تم إجراءها محليا في نطاق هذه الدراسة، كما تم دراسة تأثير اتجاه الكريستالات، وتأثير حالة التحميل على سلوك الإجهاد والانفعال ونشاط خاصيتي الانزلاق والتوأمة. وعلاوة على ذلك ولإثبات الفهم النظري لعملية تمديد الأنابيب فقد تم تطوير نموذج تحليلي الذي أظهرت نتائجه توافقا جيدا مع النتائج التجريبية ونتائج نموذج العنصر المحدود المتوافرة. ومن خلال هذا النموذج التحليلي فقد تم إجراء العديد من الدراسات المختلفة لاستخراج البيانات المفيدة اللازمة لمختلف عناصر هذا العمل البحثي وكذلك لاكتساب المعرفة المفيدة في سلوك المادة. كما تم إجراء العديد من الدراسات الميكانيكية والمجهرية حول خصائص المادة والتي اشتملت على خصائص القوة، والتحليل التركيبي، واتجاه البلورات وأحجامها، وتوزيع أطوار المادة، وغيرها. وقد أظهرت نتائج هذه التجارب أن مواد الأنابيب الحالية تعاني من تدهور حاد في قدرة التحمل بعد عملية التمديد الأمر الذي يحد من نسبة توسعها إلى 15-18% من حجم الأنبوب الأصلي وذلك من أجل خلق هامش للسلامة يكون كاف للتطبيقات المستهدفة في باطن الأرض. كما أظهرت الدراسة بأن المادة التي تعتمد على خاصية التوأمة هي أكثر قدرة على تحقيق نسب تمدد أعلى الأمر الذي يجعل منها كأحد أبرز البدائل التي قد يكون لها مستقبل واعد للتطبيق في هذا المجال. |
|---|
عناصر مشابهة
-
Solid Expandable Tubular in Well Drilling
بواسطة: Al-Saqri, Mohammed Ahmed Mohammed منشور: (2008) -
On expandable and almost expandable spaces
بواسطة: Mistarihi, Saleh Mohammed منشور: (1992) -
Modeling and Simulation of Dynamics of Stick-Slip Phenomenon in Tube Expansion
بواسطة: Al-Abri, Omar Said Awadh منشور: (2011) -
Microwave thermal Heating effect in multi Wall carbon Nanotubes based materials
بواسطة: الضلاعين، عبدالله محمود منشور: (2017) -
Innovative Processes for the Weaving of Stretch Fabrics for Technical Textiles
بواسطة: Badawi, Said Sobhey منشور: (2016)
