Yielding of two-layer shrink-fitted composite tubes subject to radial pressure

Yielding of two-layer shrink-fitted composite tubes with axially constrained ends subject to either internal or external pressure is investigated in detail. In the framework of small deformations, a state of plane strain and von Mises yield criterion, analytical expressions are obtained for critical values of the pressure leading to plastic flow. It is shown that, depending on material properties and tube dimensions, different modes of plastic deformation may occur. Yielding may commence at the inner tube or at the outer tube or simultaneously in both tubes. The conditions for different nature of plastic flow are determined. Using analytical expressions obtained for critical values of the parameters and properties of real engineering materials, various numerical examples are handled and the variation of elastic limit pressure with interference and interface radius is explained.Zusammenfassung In dieser Studie wurde der Beginn der Strömung bei Rohren, denen von inneren oder äusseren Fläche Druck ausgesetzt wird, dessen Spitzen in einer festen axialen Richtung und fest aneinander gebunden sind, detailliert untersucht. Es wurden analytische Ausdrücke für kritische Druckwerte festgestellt, die zu einer plastischen Deformation führen, wobei das Strömungskriterium von Mises und dass die Deformationen klein sind und dass das System seine Form gestreckt umwandelt, im Auge behalten wird. Es wurde erwiesen, dass die plastische Deformation beruhend auf den Eigenschaften des Materials und Dimension des Rohrs in verschiedenen Formen entstehen kann. Die Strömung kann im inneren Rohr, im äusseren Rohr oder gleichzeitig in beiden Rohren beginnen. Die Bedingungen der unterschiedlichen Lagen der plastischen Strömung wurden festgestellt. Durch die Anwendung der analytischen Ausdrücke, die für die kritischen Werte der Parameter erhalten wurden und durch die Anwendung der Eigenschaften der echten Ingenieurmaterialen wurde verschiedenartige numerische Beispiele zur Hand genommen und die Variation zwischen dem festgebundenen Parameter des elastischen Grenzendrucks und dem Radius erklärt.