Analysis of Fracture Behaviour of Multilayer Pipes

0090871 - ÚFM 2008 RIV GB eng J - Journal Article
Nezbedová, E. - Knésl, Zdeněk - Vlach, B.
Analysis of Fracture Behaviour of Multilayer Pipes.
[Analýza lomového chování vícevrstvých trubek.]
Plastics Rubber and Composites. Roč. 36, č. 5 (2007), s. 207-212. ISSN 1465-8011. E-ISSN 1743-2898.
[Plastic Pipes /13./. Washington, D. C., 02.10.2006-05.10.2006]
R&D Projects: GA ČR GA106/07/1284
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20410507
Keywords : multi-layer pipes
Subject RIV: JL - Materials Fatigue, Friction Mechanics
Impact factor: 0.431, year: 2007

Two-layer pipes made of PE 100 and PPH were chosen for the present study. The PPH pipe provided a protective layer for the PE 100 pipe. The relevant numerical model based on the finite element method (FEM) was used to calculate the stress distribution in the pipe and the corresponding fracture mechanics parameters were estimated. Two crack configurations (inside and outside cracks) were analysed numerically. The influence of the Young modulus of both components on possible crack propagation is discussed. From the experimental point of view, the compact tension (CT), single edge notch bending (SENB) and C shaped (C) specimens taken from the pipe were tested under a static load and at different temperatures. As a fracture parameter the J – integral characteristic and its dependence on stable crack growth, the crack orientation and temperature were chosen. A correlation between the experimental and theoretical results was found.

Je analyzováno lomové chování dvouvrstvých trubek zhotovených z plastů. Nosná část trubky je zhotovena z PE 100 a je opatřena ochrannou vrstvou z PPH. Na základě numerického modelu bylo metodou konečných prvků vypočteno rozdělení napětí v trubce a odpovídající lomově-mechanické parametry. Byly uvažovány dvě konfigurace trhlin (vnější a vnitřní). Byl studován vliv Youngova modulu obou materiálů na možné šíření trhlin v trubkách a jejich následné porušení. Byla provedena měření kritických hodnot lomových parametrů trubky. Jako zkušební tělesa byly použity modifikované vzorky pro tříbodový ohyb, kompaktní vzorky pro zatížení tahem a C – tělesa. Experimenty byly provedeny pro různé typy zatěžování a při různých teplotách. Byly vyhodnoceny výsledky pro lomovou houževnatost použitých materiálů a diskutována jejich použitelnost pro odhad provozní životnosti sledovaných trubek.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0151618