Fracture toughness of multilayer pipes

Abstract

Multilayer pipes composed of various materials improve partially the properties of a pipe system and are frequently used in service. To estimate the lifetime of these pipes the basic fracture parameters have to be measured. In the contribution a new approach to this estimation is presented. Special type of a C-shaped inhomogeneousfracture mechanics specimen machined directlyfrom a pipe has been proposed, numerically analyzed and tested. The corresponding K values are calculated by FEM and fracture toughness values of HDPE pipes material are obtained.

Многослойные трубы, состоящие из различ­ных материалов, позволяют частично повы­сить свойства систем трубопроводов и часто применяются на практике. Для оценки долго­ вечности таких труб необходимо определить их основные параметры разрушения. Пред­ставлен новый подход к выполнению такой оценки. Предлагается специальный тип не­ однородного С-образного образца, вырезаемо­го непосредственно из трубы, для исследова­ния методами механики разрушения; выполнен численный анализ и проведены испытания. Расчет соответствующих значений К выполнен методом конечных элементов. Полу­чены величины трещиностойкости материа­ла труб из полиэтилена высокой плотности.