طراحی سازه‌ای برای لوله‌های انتقال انرژی

به گزارش روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، روش انتقال انرژی از جمله موارد مهمی است که می‌تواند از هدررفت انرژی جلوگیری کند. به همین دلیل محققان، درباره ابزار و روش‌های انتقال پژوهش می‌کنند و بنیاد ملی علم ایران هم از این پژوهش‌ها حمایت می‌کند.

«توسعه طراحی سازه‌ای بهینه لوله کامپوزیت برای مصارف انتقال آب، فاضلاب، نفت و گاز» عنوان طرح پژوهشی رهام رفیعی استاد تمام دانشگاه تهران است که با حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام داده است.

رفیعی درباره هدف از انجام این طرح گفت: هدف اصلی از این طرح، استخراج بهترین حالت چیدمان لایه برای دستیابی به بهترین پاسخ مکانیکی و عملکردی لوله کامپوزیت است که به صورت همزمان قیمت تمام شده این محصول را نیز کم می‌کند. برای تحقق این هدف، نرم‌افزار کامپیوتری طراحی شد که تحلیل سازه لوله کامپوزیت و بهینه‌سازی آن را توسعه می‌دهد.

وی در ادامه بیان کرد: بر اساس استاندارد تعریف شده برای طراحی لوله کامپوزیت، امکان استفاده از لایه‌چینی‌های متنوعی وجود دارد که این موضوع، منجر به تولید لوله‌های با پیکربندی‌های مختلف لایه‌چینی توسط شرکت‌های مختلف و تفاوت قیمت می‌شود. به همین دلیل بر خلاف لوله فلزی که برای هر فشار کاری، دارای ضخامت مشخصی است، تولید کننده‌های مختلف لوله کامپوزیت برای یک کلاس فشار کاری یکسان، لوله‌هایی با ضخامت‌های مختلف عرضه می‌کنند که براساس تفاوت پیکربندی لایه‌های کامپوزیت بر اساس دانش طراحی آن‌هاست. همین موضوع، موجب تفاوت قیمت لوله‌ها شده‌است.

این محقق و پژوهشگر افزود: به‌همین دلایل دستیابی به یک طراحی واحد که از یک طرف تمامی اصول طراحی را در بهینه‌ترین حالت خود داشته باشد و از طرف دیگر کاهش مصرف موارد را به‌منظور کاهش قیمت تمام شده به‌دنبال داشته باشد؛ بسیار ضروری به نظر می‌رسد.

وی تصریح کرد: توسعه فرآیند طراحی یکپارچه سازه‌ای لوله کامپوزیت و استخراج طراحی سازه‌ای بهینه با هدف رسیدن به کمترین قیمت، شناسایی اصول طراحی به صورت جامع برای لوله‌های کامپوزیت مورد استفاده در حوزه‌های مختلف آب، فاضلاب، نفت و گاز از جمله فعالیت‌هایی بود که در این تحقیق انجام شد.

رفیعی در پایان خاطرنشان کرد: توسعه شیوه‌های محاسباتی برای پیش‌بینی رفتار مکانیکی لوله و نرم‌افزار جامع طراحی و بهینه‌سازی سازه‌ای لوله کامپوزیت از دیگر فعالیت‌های انجام شده در این طرح است. انجام این طرح علاوه بر کمک به تولید دانش فنی طراحی سازه‌ای لوله ها، می‌تواند به بهینه‌سازی لوله کامپوزیت کمک کند تا تولید کنندگان، بهره‌برداران، بازرسان و مهندسان مشاور هم از این دانش استفاده کنند.