Buckling of polymer pipes under internal pressure: Fid-Bau Portal

Buckling of polymer pipes under internal pressure

Motavalli, M. / Farshad, M. / Flüeler, P.

Abstract In this work, the buckling phenomenon of slender pressurized pipes under concentrically applied indirect axial force is experimentally and theoretically investigated. The axial force is applied via a frictionless piston. The deformation trend of a polyvinylchloride pipe sample under this compressive axial force is monitored by means of a number of strain gauges. The strain readings are processed by a computer equipped with strain processing software. The buckling modes as well as the buckling load of the system are thus experimentally determined. To describe the stability behaviour of the pipe analytically, several theoretical models are employed and the buckling phenomenon in such a pressurized pipe is analytically ascertained. Numerical values for the critical buckling loads are also obtained. The experimental and theoretical buckling studies are correlated. Through these correlations, the buckling of pressurized pipes under indirect axial pressure is substantiated and an appropriate theoretical model to describe the phenomenon is established.

Resume On examine ici sur le plan théorique et expérimental le phénomène de flambage de tuyaux minces pressurisés sous charge axiale indirecte appliquée concentriquement par l’intermédiaire d’un piston sans friction. On a contrôlé au moyen d’extensomètres la direction de la déformation d’un échantillon de tuyau en polyvinylchloride (PVC) sous charge de compression axiale. Les mesures relevées ont été traitées par un ordinateur équipé d’un logiciel de traitement des déformations. On a pu ainsi déterminer expérimentalement le mode et la charge de flambage du système. On a utilisé plusieurs modèles théoriques pour décrire de façon analytique la stabilité du tuyau et on a identifié de la même manière le phénomène du flambage dans ce tuyau pressurisé. On a obtenu également des valeurs numériques pour la charge de flambage critique. On a établi une corrélation entre les flambages théorique et expérimental, ce qui a permis de déterminer le flambage de tuyaux pressurisés sous compression axiale indirecte, et d’établir un modèle théorique approprié pour décrire le phénomène.