Life-time mangement of metall-polymer hybrid pipes  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
49126
Type K
Principal investigator Lukács, János
Title in Hungarian Fém-polimer hibrid csövek élettartam gazdálkodása
Title in English Life-time mangement of metall-polymer hybrid pipes
Panel Natural Sciences Committee Chairs
Department or equivalent Anyagszerkezettani és Anyagtechnológiai Intézet (University of Miskolc)
Participants Czél, Gergely
Czigány, Tibor
Égert, János
Gaál, János
Nagy, Gyula
Nagy, Zoltán
Török, Imre
Triesz, Péter
Starting date 2005-10-01
Closing date 2009-06-30
Funding (in million HUF) 14.403
FTE (full time equivalent) 3.61
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutató munka célja a fém-polimer hibrid csövek ciklikus, a különböző terhelésekből adódó fárasztó igénybevétellel szembeni ellenállásának meghatározása, továbbá a csövek élettartamának becslése volt. Irodalomkutatást végeztünk külső és belső megerősítésű hibrid csövek témakörben, kitérve az anyagminőségek, a megerősítési technológiák, a károsodási mechanizmusok, a károsodás detektálási lehetőségek és a mértezési (élettartam becslési) módszerek kérdéseire. Anyagjellemzőket és anyagi mérőszámokat gyűjtöttünk a kísérleti és a numerikus számítási feladatok megoldásához, kiegészítő anyagvizsgálatokat végeztünk hiányzó mennyiségek meghatározására. Fárasztó- és repesztő vizsgálatokat végeztünk polimer mátrixú kompozittal megerősített kísérleti csőszakaszokon, elemeztük a tönkremeneteli folyamatokat. Összhangban a kísérleti munkával, végeselemes modelleket alkottunk megerősítés nélküli és megerősített csőszakaszokra, folyamatosan pontosítottuk azokat, a kísérleti eredményeket összevetettük a számítások eredményeivel. A számításokkal egyúttal kialakultak a méretezési (élettartam becslési) módszerek is. Kidolgoztuk a hibrid csövek károsodása követésének technológiáját. A kutató munka eredményeiről magyar és idegen nyelvű tudományos közleményekben számoltunk be, egyes elemeket pedig tananyag elemekként használunk a BSc és az MSc képzésben.
Results in English
The aim of the research work was to determine the fatigue resistance of metal-polymer hybrid pipelines against different cyclic loading conditions, furthermore the estimation of the lifetime of the pipelines. The research work involved a literature review in topics like externally and internally reinforced hybrid pipelines, with focus on the material grades, reinforcing technologies, damage mechanisms, damage detection possibilities, and design (lifetime estimation) methods. Material properties and material characteristics were collected in order to solve experimental and numeric tasks, additional material examinations were also performed to get the missing characteristic values. Fatigue and burst tests were executed on experimental pipeline sections reinforced with polymer matrix composite, while the failure processes were analysed. According to the experimental work finite element models were created for pipeline sections with and without reinforcing phase. The models were corrected continually, and the experimental and calculated values were compared. Due to the calculations the design (lifetime estimation) methods were also formed. The technology of the damage evaluation detection of hybrid pipelines was carried out, too. The results of the research work were published in Hungarian and international scientific contributions, parts of the research work were applied as topics in curricula of the BSc and MSc education.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=49126
Decision
Yes





 

List of publications

  
Égert J; Pere B; Égertné M É: Csövek varrathibái textil kompozitos javításának szilárdságtani vonatkozási, EMT Műszaki Szemle különszám: 125-131, 2008
Pere B; Égert J: Mesterséges hibákat tartalmazó csövek végeselemes rugalmas-képlékeny analízise, EMT Műszaki Szemle különszám: 334-341, 2008
Pere B; Égert J: Külső és belső hosszirányú hibát tartalmazó csövek kompozit-szövetes javításának végeselem analízise, EMT Műszaki Szemle különszám: 321-326, 2009
Pere B; Égert J: Finite element modeling opportunities of artificial welding failures and outer damages of pipelines, pp. 39-44 in Proc. microCAD International Scientific Conference, Section F: Applied Mechanics, Miskolc, március 20-21, Miskolci Egyetem, Miskolc, 2008
Égert J; Pere B: Hibrid csövek szilárdságtani modellezése és végeselem analízise, pp. 55-74 in Lukács J. (Ed) Polimer mátrixú kompozittal erősített hibrid csövek integritása. Miskolci Egyetem, Miskolc, 2008
Pere B; Égert J: Külső és belső körhibát tartalmazó hibrid csövek végeselem analízise, pp. 21-30 in Proc. Alkalmazott Mechanikai Kutatások miniszimpózium, Győr, november 12, Széchenyi István Egyetem, Győr, 2008
Lukács J: Kompozitok, elektronikus tananyag a Műszaki Anyagtudományi Karon folyó 1. évfolyamos MSc képzéshez, 13 előadás, 334 dia, Miskolci Egyetem, Miskolc, 2009
Czél G; Czigány T: Development and analysis of filament wound new composite pipes made of glass fibre reinforced 3P resin, Absztrakt in Proc. Polymers for Advanced Technologies International Symposium, Budapest, September 13-16, 98-99, 2005
Czél G; Czigány T: Tekercselt polimer kompozit csövek nedvességfelvételi tulajdonságainak elemzése, Szóbeli előadás, Géptervezők és Termékfejlesztők XXII. Országos Szemináriuma, Miskolc, november 9-10, 2006
Czél G; Czigány T: New materials for polymer concrete sewer pipes, pp. 1-6 in CD-ROM Proc. Fifth Conference on Mechanical Engineering, Budapest, May 25-26, 2006
Czél G; Czigány T: Finite element modelling of filament wound non-circular profile composite pipes, pp. 1-8 in CD-ROM Proc. Sixth Conference on Mechanical Engineering, Budapest, May 29-30, 2008
Czél G; Gaál J: Sérült csatornacsövek rekonstrukciója tekercselt polimer kompozit béléscsövekkel, Absztrakt in Proc. Mechanoplast Konferencia, Gyula, március 8-10, 4, 2005
Czél G: Polimer kompozit csőanyagok sajátos anyagvizsgálati módszerei, Szóbeli előadás, Polimer mátrixú kompozittal erősített hibrid csövek integritása - Projektzáró szakmai rendezvény, Miskolc, március 28, 2008
Czél G: Polimer kompozit csőanyagok sajátos anyagvizsgálati módszerei, pp. 17-24 in Lukács J. (Ed) Polimer mátrixú kompozittal erősített hibrid csövek integritása. Miskolci Egyetem, Miskolc, 2008
Lukács J: A szövetszerkezet és a fáradásos repedésterjedés kapcsolata nagyszilárdságú acéloknál, Absztrakt in Proc. VI. Hungarian Materials Science Conference, October 14-16, Siófok, 1, 2007
Czél G; Czigány, T: Tekercselt polimer kompozit csövek nedvességfelvételi tulajdonságainak elemzése, Gép, 57: 43-46, 2006
Czél G; Czigány T: Tekercselt polimer kompozit csövek nedvességfelvételének merevségének és szerkezetének komplex vizsgálati lehetőségei, Anyagvizsgálók Lapja, 17: 13-19, 2007
Czél G; Czigany T: Study of moisture absorption and mechanical properties of glass fiber / polyester composites - effects of specimen geometry and preparation, Journal of Composite Materials 42: 2815-2827, 2008
Pere B; Égert J: Csőhibák héjelméleten alapuló numerikus szilárdságtani vizsgálata, EMT Műszaki Szemle 38: 329-335, 2007
Égert J; Pere B: Csövek varrathibáinak és külső sérüléseinek végeselem analízise rétegezett héj, és térbeli elemek felhasználásával, Gép, 58: 37-42, 2007
Pere B; Égert J: Csővezetékek sérüléseinek környezetében kialakuló szilárdságtani állapotok numerikus vizsgálata, Absztrakt in Proc. 10. Magyar Mechanikai Konferencia, Miskolc, augusztus 27-29, 1, 2007
Lukács J: Fatigue crack growth characteristics of different HSLA steels, 45 dia in CD-ROM Proc. 7th Conference on NEW TRENDS IN FATIGUE AND FRACTURE (7NTFF), Miskolctapolca, May 3-4, BAY-LOGI, Miskolc, 2007
Lukács J; Nagy Gy; Török I: Reliability of pipeline girth welds reinforced with polymer matrix composite, 46 dia in CD-ROM Proc. 7th Conference on NEW TRENDS IN FATIGUE AND FRACTURE (7NTFF), Miskolctapolca, May 3-4, BAY-LOGI, Miskolc, 2007
Czél G; Gaál J: Tojásszelvényű üvegszál erősítésű homoktöltésű poliészter csatornacsövek anyagösszetételének, és mechanikai tulajdonságainak kapcsolata, Műanyag és Gumi, 42: 174-177, 2005
Czél G; Czigány T: Új módszerek üvegszálas poliészter kompozit csövek mechanikai tulajdonságainak pontosabb mérésére, Műanyag és Gumi, 46: 222-225, 2009
Czél G; Czigány T: Development and analysis of filament wound new composite pipes made of glass fibre reinforced 3P resin, Macromolecular Symposia, 239: 232-244, 2006
Égert J; Pere B: Acélcsövek külső és belső körhibáinak kompozit szalagos javítása – végeselem analízis, Gép, 59: 30-35, 2008
Pere B; Égert J; Szabó T: Reinforcement of inner and outer circular failures of pipes by textile composite layers, Journal of Computational and Applied Mechanics, 10: 1-15, 2009
Égert J; Pere B: Repair of Internal and External Longitudinal Failures of Pipes by Fabric Composite Reinforcement, Acta Technica Jaurinensis, megjelenésre elfogadva, 2009
Lukács J; Nagy Gy; Török I: Szemelvények az élettartam gazdálkodás témaköréből, MLR-RET, Miskolci Egyetem, p. 246, 2009
Lukács J; Nagy Gy; Török I: Vizsgálati tapasztalatok kompozit próbatesteken, szerkezeti elemeken és hibrid szerkezeteken – Testing experiences on composite specimens, structural elements and hybrid structures, 68 dia in CD-ROM Proc. Anyagvizsgálat a Gyakorlatban (3. AGY) Szakmai Szeminárium, Tengelic, június 1-2, 2006
Lukács J: Two Methods for Determination of Fatigue Crack Propagation Limit Curves and their Application for High Strength Steels, pp. 1-13 in CD-ROM Proc. International Conference on New Developments on Metallurgy and Applications of High Strength Steels, Buenos Aires, May 26-28, 2008
Lukács J; Nagy Gy; Török I: The Role of Process Models, Flow Charts and Material Databases on the Structural Integrity of High Strength Steel Pipeline Systems, pp. 1-12 in CD-ROM Proc. International Conference on New Developments on Metallurgy and Applications of High Strength Steels, Buenos Aires, May 26-28, 2008
Lukács J; Nagy Gy; Török I: Hibrid csőszerkezetek fárasztó- és repesztővizsgálatai, 32 dia in CD-ROM Proc. Anyagvizsgálat a Gyakorlatban (4. AGY) Szakmai Szeminárium, Kecskemét, június 4-5, 2008
Lukács J; Nagy Gy; Török I: The Role of Process Models, Flow Charts and Material Databases ont the Structural Integrity of Transporting Steel Pipeline Systems, pp. 1986-1993 in CD-ROM Proc. 17th European Conference on Fracture (ECF17), Brno, September 2-5, VUTIM, Brno, 2008
Lukács J: Two Methods for Determination of Fatigue Crack Propagation Limit Curves and their Applicapility for High Strength Steels, pp. 2349-2356 in CD-ROM Proc. 17th European Conference on Fracture (ECF17), Brno, September 2-5, VUTIM, Brno, 2008
Lukács J; Nagy Gy; Török I: Polimer mátrixú kompozittal erősített hibrid csövek élettartama, pp. 1-11 in Proc. A NYOMÁSTARTÓ RENDSZEREK ÉLETTARTAMA – 29. „Balatoni Ankét”, Siófok, október 16-18, GTE, 2008
Lukács J; Nagy Gy; Török I: Polimer mátrixú kompozittal erősített körvarratok megbízhatósága, Absztrakt in Proc. VI. Hungarian Materials Science Conference, October 14-16, Siófok, 1, 2007



Back »