A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Lifetime prediction of uPVC pipes - experimental and theoretical comparisons
Das Versagen von Hart-PVC-Rohren, z.B. in der Wasserinstallation und bei Abwassersystemen, wird verursacht durch Druckwellen, die Risse im Rohr erzeugen und zu ihrer Ausbreitung durch die Rohrwandung beitragen. Durch Erweiterung der bruchmechanischen Analyse von Burn wird gezeigt, daß die Weiterreißgeschwindigkeit der für die Lebensdauer wichtigste Faktor ist. Sie wird maßgeblich durch die Frequenz bestimmt, wobei niedrige Frequenzen eine höhere Reißgeschwindigkeit bewirken. Insbesondere für Rohre mit erwünschter Lebensdauer von 50 Jahren und mehr ist die Bruchzähigkeit von Bedeutung, da sie im Verlauf der Jahre nachläßt und somit bereits weniger tiefe Risse zum Versagen des Rohrs führen. Die bei der Rohrherstellung verbliebene Restspannung entlang der Wandstärke beeinflußt die Höhe der tatsächlichen Zugbelastung und ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn sie in der gleichen Größenordnung liegt. Die Plastizität im Bereich der Rißspitze täuscht eine scheinbar größere Rißlänge vor. Der Spannungsintensitätsfaktor K für wechselnde Drücke ist mit der Zahl der Belastungszyklen bis zum Rohrausfall gekoppelt. Bis zu einem Schwellenwert von 0,196 bis 0,24 für Änderungen von K wird für die angenommenen Bedingungen (Rohrdurchmesser 100 mm, 47 Druckzyklen (1,2 +- 0,3 MPa) pro Tag mit einer Dauer von 2 s) kein signifikantes Rißwachstum berechnet. Rißtiefen bis 1 mm scheinen unbedenklich zu sein; darüber bewirken sie eine deutliche Verringerung der Lebensdauer. Nach Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors von 1,5 bis 2,25 für die rechnerisch ermittelten Lebensdauern ist die Übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen gut. Der Einfluß der beschriebenen Parameter auf die maximale Zahl der Belastungszyklen ist tabellarisch zusammengefaßt.
Lifetime prediction of uPVC pipes - experimental and theoretical comparisons
Das Versagen von Hart-PVC-Rohren, z.B. in der Wasserinstallation und bei Abwassersystemen, wird verursacht durch Druckwellen, die Risse im Rohr erzeugen und zu ihrer Ausbreitung durch die Rohrwandung beitragen. Durch Erweiterung der bruchmechanischen Analyse von Burn wird gezeigt, daß die Weiterreißgeschwindigkeit der für die Lebensdauer wichtigste Faktor ist. Sie wird maßgeblich durch die Frequenz bestimmt, wobei niedrige Frequenzen eine höhere Reißgeschwindigkeit bewirken. Insbesondere für Rohre mit erwünschter Lebensdauer von 50 Jahren und mehr ist die Bruchzähigkeit von Bedeutung, da sie im Verlauf der Jahre nachläßt und somit bereits weniger tiefe Risse zum Versagen des Rohrs führen. Die bei der Rohrherstellung verbliebene Restspannung entlang der Wandstärke beeinflußt die Höhe der tatsächlichen Zugbelastung und ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn sie in der gleichen Größenordnung liegt. Die Plastizität im Bereich der Rißspitze täuscht eine scheinbar größere Rißlänge vor. Der Spannungsintensitätsfaktor K für wechselnde Drücke ist mit der Zahl der Belastungszyklen bis zum Rohrausfall gekoppelt. Bis zu einem Schwellenwert von 0,196 bis 0,24 für Änderungen von K wird für die angenommenen Bedingungen (Rohrdurchmesser 100 mm, 47 Druckzyklen (1,2 +- 0,3 MPa) pro Tag mit einer Dauer von 2 s) kein signifikantes Rißwachstum berechnet. Rißtiefen bis 1 mm scheinen unbedenklich zu sein; darüber bewirken sie eine deutliche Verringerung der Lebensdauer. Nach Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors von 1,5 bis 2,25 für die rechnerisch ermittelten Lebensdauern ist die Übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen gut. Der Einfluß der beschriebenen Parameter auf die maximale Zahl der Belastungszyklen ist tabellarisch zusammengefaßt.
Lifetime prediction of uPVC pipes - experimental and theoretical comparisons
Vorhersage der Lebensdauer von Rohren aus Hart-PVC - Vergleich experimenteller Ergebnisse und theoretischer Betrachtung
Burn, L.S. (author)
1994
10 Seiten, 6 Bilder, 2 Tabellen, 30 Quellen
Article (Journal)
English
Lifetime analysis of uPVC pressure pipes constrained by a tapping band
| British Library Conference Proceedings | 1997
Lifetime Predictions of uPVC Pipes from Short Time Tests
| British Library Online Contents | 1993
Experimental investigation of UPVC and HDPE plastic pipes in underground installation conditions
| British Library Conference Proceedings | 2002
Modelling of Ferrule Strap Connections to uPVC Pipes
| British Library Conference Proceedings | 2003