Issue 28

D. Gentile et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 28 (2014) 42-50; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.28.05 42 Experimental measurement and model validation of COD in pipe under bendingwithoff-centered circumferential crack D. Gentile, G. Iannitti, N. Bonora Department of Civil andMechanical Engineering, University of Cassino and SouthernLazio (Italy) gentile@unicas.it A BSTRACT . The leak area of circumferential through-thickness crack in pipe under bending depends on the position of the crack with respect to the bending plane. In leak-before-break (LBB) analysis, the assumption that the crack is symmetrically placed with respect to the bending plane is not necessarily conservative. In this work, the crack opening of circumferential cracks, off-centered with respect to the bending plane, was investigated experimentally. Here, three pipe geometries and two crack lengths were investigated. For each crack, the centred and two off-centered configuration were examined. The crack opening displacement (COD) distribution along the crack length was measured for two selected bending load levels using digital image correlation (DIC) technique. These measurements have been used for verifying the solution provided by the hodograph conemethod (HCM) as proposedbyBonora [1]. S OMMARIO . In una tubazione con difetto passante circonferenziale soggetta a carico di moment flettente, l’area di efflusso o area di leakage dipende dalla posizione del difetto rispetto al piano di momento. Nell’analisi leak- before-break (LBB), l’assunzione che il difetto sia sempre posizionato simmetricamente rispetto al piano di momento non è necessariamente un’ipotesi conservativa. In questo lavoro, l’effettiva apertura di difetti circonferenziali, in tubazioni soggette flessione e non posizionati simmetricamente rispetto al piano di momento flettente, è stata determinata attraverso opportuna indagine sperimentale. Sono stati analizzati tre geometrie di tubazione e due lunghezze di difetto. Per ogni configurazione di difetto sono state poi esaminate tre posizioni: una in asse e due fuori asse. Il COD, ovvero l’apertura del difetto lungo tutta la lunghezza del difetto, è stato misurato per mezzo di estensimentria senza contatto con tecnica speckle (digital image correlation –DIC).Le misure sono state utilizzate per verificare l’accuratezza della soluzione ottenuta con il metodo del cono odografo (HCM) proposta daBonora [1]. K EYWORDS . Crack; Pipe; Bending; COD; Off-axis; HodographConeMethod. I NTRODUCTION eak Before Break criteria (LBB) provide a design route to assess if a crack can critically affect the structural integrity of a pipe or pressure vessel [2]. In this approach, the leak rate, the shape and size of the leak area (COA), or alternatively the crack opening displacement (COD) distribution along the flaw length under the acting load, is needed to estimate the associated crack size [3]. A reference configuration for the structural integrity assessment of flawed pipe is the through-thickness circumferential crack under bending and/or internal pressure load [4]. Here, the crack is L

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