Deformation and rupture of stainless steel under cyclic, torsional creep

Copyright 2008 @ Engineering Integrity Society.Recent results from a long-term, strain-limited, cyclic creep test program upon stainless steel tubes are given. The test conditions employed were: constant temperature 500 °C, shear stress Ƭ = ± 300 MPa and shear strain limits ƴ = ± 4%. It is believed that a cyclic creep behaviour for the material has been revealed that has not been reported before in the literature. That is, the creep curves for stainless steel under repeated, shear stress reversals shows two basic square root dependencies: one upon time and the other upon cycle number. Consequently, the combined effect is such that the shear creep strain depends upon the square root of the product of cycle number and the time elapsed within that cycle. Despite extended times of cycling, with the test running into a period of over a year, no secondary or tertiary creep stages were ever observed within individual creep curves. Thus both the forward and reversed creep curves were exclusively primary in nature, within which the only visible evidence of a slow degradation of the deforming material was that the creep interval reduced successively between the imposed strain limits. However, it was found that the creep curve, when plotted within axes of cumulative creep strain and time, did recover a "pseudo-tertiary" stage. This stage concords with earlier results that showed tertiary creep to be a dominant contributor to the creep curve for this material under a steady torque. Given either the tensile ductility of the material or, a tensile creep rupture time, it is shown how final failure is predicted from the phenomenological square root law and an equivalence criterion

Creep in fibre-reinforced polymer mat composites

Tensile creeps have been conducted upon a woven, glass-fibre laminated epoxy composite and a 0/90° cross ply, carbon fibre reinforced epoxy composite. For the laminate loading was aligned with a fibre direction. For the ply the loading was inclined to the fibres (off-axis). Testing to stress levels up to 200 MPa and temperatures in the range 20°- 200°C has revealed a form of creep in each material. The creep observed is essentially primary in nature but with extended time •1000 h, it may exhaust or resemble a pseudo-secondary regime with a low rate. Where the load carrying capacity is lost, through fibre breakage or tab slip, the creep rate accelerates suddenly to infinity in a few hours. Smooth creep curves apply to successful tests but many irregular curves resulted from grip failure. A phenomenological approach was used to model smooth curves using a summation of instantaneous, primary and secondary strain terms. For the mat reinforcement a consistent trend was not found between the secondary creep rate and a stress that was raised incrementally upon the same testpiece. However the cumulative instantaneous strain provided the correct elastic modulus. Creep in the solid laminate was believed to be due to a fibre straightening that yielded a limiting strain in a time beyond which the process exhausts. Creep in cfrc was only evident when the fibres were inclined to the stress axis, indicating a viscous flow in the matrix. Moreover, it is believed that a viscous shear sliding between laminates or plies is more likely to contribute to an off-axis deformation mode which is not strain limited.http://www.brunel.ac.uk/about/acad/sed/sedstaff/design/DavidRee

The introduction of an holistic design approach through a teaching company scheme

Traditional design approaches separate the various functions of design such as material selection, performance modelling and tolerance specification into discrete entities. Whilst this allows more focused methods to be used at each stage, areas of conflict or benefit may be overlooked, and the designer is left to bring the loose ends together. This paper looks at a synthesis approach that draws upon a number of current design themes. The design process is considered along with various aspects such as product development, design-for-`X' methodologies and material selection. The need for the preservation of design knowledge and reasoning, the so called wh-? questions, within the process are considered along with various models of the design process. The paper draws these various aspects together to form a more holistic approach to design. The application of this technique within the Teaching Company Scheme is briefly discussed

Pemodelan Numerik Data Potensial Diri (Self Potential)

Masalah kuantitatif dalam metode potensial diri terkadang masih ditemukan. Beberapa asumsi dan metode inversi digunakan dalam proses pembuatan modelnya agar dicapai error yang sekecil mungkin sehingga makin mendekati kondisi sebenarnya. Telah dilakukan ”Pemodelan Numerik Data Potensial Diri (Self Potential)” untuk menginterpretasi secara kuantitatif anomali dan parameter geometri dari anomalinya. Asumsi model yang digunakan adalah geometri sederhana dari data potensial diri. Program untuk pemodelan numerik ini dibuat di perangkat lunak MATLAB yang meliputi pemodelan kedepan dan pemodelan kebelakang. Metode inversi yang dipakai yaitu metode yang dikembangkan oleh El-Araby (2003). Program yang dibuat selanjutnya diuji pada data sintetik (3 data) dan data sekunder (3 data). Berdasarkan hasil penelitian yang sudah dilakukan, untuk data sintetik, hasil RMS error-nya sebagian besar dibawah 10%. Di samping itu, untuk data sekunder, hasilnya sesuai dengan referensi yang dipakai, dimana data sekunder 1 dan 2 saling memvalidasi karena berada pada daerah yang sama namun beda lintasan pengukuran yang jenis sumber anomalinya adalah bola karena berkaitan dengan mineral tembaga. Sedangkan untuk data sekunder 3, sumber anomalinya adalah vertical cylinder, yaitu rembesan yang berhubungan dengan potensial streaming yang terjadi di daerah bendungan

Aplikasi Metode Induced Polarization untuk Mengidentifikasi Akifer di Daerah Sutorejo, Surabaya

Surabaya merupakan ibukota Jawa Timur yang merupakan pusat perekonomian serta pemerintahan. Ketersediaan air bersih merupakan salah satu permasalahan Surabaya. Pengambilan air tanah yang berlebihan tanpa adanya feedback yang baik akan mengakibatkan terganggunya kesetimbangan air. Salah satu akibat yang dihasilkan adalah penurunan muka air tanah serta adanya intrusi air laut. Salah satu metode untuk mengidentifikasi karakteristik air tanah adalah metode Induced Polarization. Metode ini akan mengukur chargeabilitas bawah permukaan dengan cara mengalirkan arus listrik kedalam tanah. Pengambilan data Induced Polarization dilakukan di daerah Sutorejo. Penampang chargeabilitas selanjutnya akan diinterpretasi dan dianalisis untuk mengidentifikasi perlapisan akifer. Jarak elektroda terkecil yang digunakan adalah 2.5 meter dengan panjang lintasan 80 m. Kedalaman penampang yang dihasilkan adalah 9 meter. Hasil dari penampang chargeabilitas akan dikorelasikan dengan penampang resistivitas. Dari penampang dapat diidentifikasi zona akifer lempung pasiran dan zona lempungan. Akifer lempung pasiran memiliki chargeabilitas rendah (0.00240-0.302 msec) dan resistivitas tinggi (6.81-63.1 ohm.m). Zona lempungan memiliki chargeabilitas tinggi (0.702-1.30 msec) serta resistivitas sedang (0.734-6.81 ohm.m)

Identifikasi Rekahan Dangkal Akibat Aktivitas Lumpur Sidoarjo di Kecamatan Tanggulangin – Kabupaten Sidoarjo Menggunakan Metode Ground Penetrating Radar (GPR)

Rencana pengeboran sumur gas baru PT. Lapindo Brantas di Tanggulangin, Sidoarjo dinilai beresiko karena lokasinya yang dekat dengan pusat semburan yang telah rusak dan masih sangat rawan, sehingga masih ada potensi keluarnya semburan di area tanggul dan sekitarnya jika dibor. Selain itu, aktivitas lumpur sidoarjo menyebabkan kondisi bawah permukaan di daerah penelitian menjadi rentan terhadap resiko rekahan dan penurunan tanah. Oleh sebab itu, perlu dilakukan penelitian tentang kondisi bawah permukaan dangkal menggunakan metode Ground Penetrating Radar (GPR) yang bertujuan untuk mendeteksi rekahan dangkal yang berada di sekitar daerah rencana pengeboran. Metode GPR dipilih karena dapat memetakan kondisi bawah permukaan yang dangkal secara terperinci dengan resolusi yang tinggi. Berdasarkan hasil penelitian ini, diketahui bahwa pada daerah rencana pengeboran terdapat banyak rekahan berpola radial dengan arah barat daya-timur laut dan rekahan berpola melingkar (circular) yang berarah barat laut-tenggara. Kondisi tersebut membuat daerah bawah permukaan di sekitar lokasi rencana pengeboran menjadi tidak stabil dan berisiko karena dapat menyebabkan penurunan tanah di daerah sekitar dan dikhawatirkan dapat memperluas semburan lumpur panas pada daerah penelitian

Klasifikasi Fasies pada Reservoir Menggunakan Crossplot Data Log P-Wave dan Data Log Density

Klasifikasi fasies merupakan salah satu cara untuk menentukan jenis batuan dari data well log. Telah dilakukan klasifikasi fasies pada reservoir untuk mengetahui persebaran properti dan fasiesnya. Metode yang digunakan ialah crossplot antara data log p-wave dengan data log density. Kontrol dilakukan dengan menggunakan data log gamma ray, log neutron, log porositas dan data core. Data fasies diklasifikasikan menjadi 4, yaitu Super Sandy Globigerina sebagai limestone berpori tinggi sebagai reservoir, Sandy Globigerina sebagai limestone yang didominasi oleh sand, Shaly Globigerina sebagai limestone yang didominasi oleh shale serta Compact Globigerina merupakan limestone kompak tanpa pori

Groundwater Analysis Using Vertical Electrical Sounding and Water Quality Tester in Sukolilo Area, Surabaya, East Java: Significant Information for Groundwater Resources

This research purpose to find out groundwater quality and environmental pollution that has occurred in aquifer of Sukolilo, Surabaya, East Java. Vertical Electrical Sounding is a geoelectric method to measure the resistivity of the rocks. This instruments is used to obtain subsurface information about aquifer depth. Water quality tester is used to know water quality by measuring acidity, conductivity, salinity, Oxidation Reduction Potential, and Total Dissolved Solid parameter. The result shows that aquifer has about 3.17 m thickness and lied at 0.45 to 3.62 m with lithology of alluvium. Lithology changes toward the north shown by different depth of the layers of rock. There has been sea water intrusion in groundwater aquifer at Sukolilo area. It was shown by high salinity and high Total Dissolved Solid parameter of some water samples with the higher values approaching sea. Therefore, it can be concluded that water from the unconfined aquifer in Sukolilo was polluted and not worthy for consumption