Resumen

La parte experimental de este artículo complementario reveló que el rendimiento mecánico macroscópico de las tuberías corroídas sigue una tendencia decreciente con el aumento de la tasa de corrosión. Inspirándose en la topología de la superficie mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y en la distribución dispersa de los datos de las pruebas, en este trabajo se desarrolló un procedimiento computacional basado en el método de simulación de Monte Carlo para comprender la aleatoriedad del proceso de propagación de grietas y el mecanismo de degradación del rendimiento de las tuberías corroídas. Se generaron un total de 2700 muestras aleatorias, que contienen tres tasas de corrosión del 15%, 45% y 70%, con cada tasa de corrosión con tres variantes de 0,02 mm, 0,06 mm y 0,10 mm, y luego se asignaron a la sección de la cáscara del modelo FE. En la aplicación del modelo de material considerando el daño, se realizaron una serie de experimentos "numéricos" de tracción. El análisis de la simulación indicó que la tasa de corrosión y la desviación estándar del espesor dominaban conjuntamente el rendimiento mecánico de la muestra corroída. Bajo la misma desviación estándar, la pared correspondiente a la tasa de corrosión más alta tiene más probabilidades de provocar una concentración de tensiones en la posición débil, lo que hace que la tubería sea más propensa a fallar. Además, bajo la misma tasa de corrosión, el aumento de la desviación estándar agravará la desigualdad de la distribución del espesor de la pared, y entonces la menor carga de tracción causará daños en los lugares débiles y conducirá a la aleatoriedad de la trayectoria de propagación de la grieta, reduciendo así la resistencia macroscópica de la tubería y la tensión de fractura. Los métodos analíticos de este trabajo tienen el potencial de ser una herramienta útil para la evaluación de la fiabilidad estructural de las tuberías envejecidas y el diseño del ciclo de vida completo de las nuevas redes de tuberías.

• Materias:Agua Ingeniería de estructuras Asfalto Acero Concreto
• Subjects:Water Structural engineering Asphalt Steel Concrete
• Palabras claves:tasa de corrosión, desviación estándar, proceso de propagación de grietas, distribución del espesor de la pared, rendimiento mecánico macroscópico, distribución de la prueba, simulación monte carlo, mm, mayor tasa de corrosión, mecanismo de degradación del rendimiento
• Keywords:corrosion rate, standard deviation, crack propagation process, wall thickness distribution, macroscopic mechanical performance, distribution of test, monte carlo simulation, mm, higher corrosion rate, performance degradation mechanism