دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری - انجمن هوافضای ایران مدیر مسئول: دکتر علی نوری سردبیر: دکتر حمیدرضا زارعی جانشین سردبیر: دکتر وحید خلفی دبیر تخصصی و مدیر اجرایی: دکتر میثم نوری نیارکی ویراستار انگلیسی: دکتر روح اله ملکی نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی 17359449 28 1 2026 06 22 Analysis of the Strength of Autofrettaged Steel Pipes and Autofrettaged Composite Fiber-Reinforced Steel Pipes in Aerospace Structures تحلیل استحکام لوله‌های فولادی اتوفرتاژ شده و لوله‌های فولادی الیاف پیچیده اتوفرتاژ شده در لوله‌های هوافضایی 1 15 245130 10.22034/joae.2026.491782.1257 FA محمدکاظم خدامرادی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک الشتر، تهران، ایران 0009-0004-8701-5017 عنایت اله حسینیان استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران Journal Article 2024 12 02 In industry and advanced technologies, the autofertigation method is recognized as an effective technique for increasing the strength and improving the fatigue life of pipes and vessels under internal pressure. This method significantly enhances their performance by generating residual compressive stresses inside the pipes. Due to the necessity of reducing weight in aerospace equipment, the use of complex fiber pipes has also been considered an innovative solution.The aim of this research is to investigate and analyze the combination of the autofertigation method and complex fibers to increase the strength of steel pipes under internal pressure. Initially, the equations related to steel pipes were extracted, followed by the derivation of equations pertaining to composite multilayer structures. These equations were then combined using a specialized algorithm. The innovation of this method lies in the integration of autofertigation and complex fibers. The research findings indicate that fiber angles in the range of 45 to 55 degrees are optimal for complex fibers. Furthermore, under identical pressure conditions, Autofrettaged fiber spiral tubes exhibit a significant advantage in terms of strength compared to Autofrettaged steel tubes without fibers. Additionally, studies reveal that boron epoxy is identified as a more suitable option than carbon epoxy in complex fibers. Ultimately, the decision between Autofrettaged tubes and composite tubes should be made by designers based on three key factors: weight reduction, increased compressive residual stresses within the tube, and decreased tensile residual stresses externally. These results can greatly assist in optimizing the design of aerospace structures and related industries. <span lang="FA">در صنعت و فناوری‌های پیشرفته، روش اتوفرتاژ به‌عنوان یک تکنیک مؤثر برای افزایش استحکام و بهبود عمر خستگی لوله‌ها و مخازن تحت‌فشار داخلی شناخته می‌شود. این روش با ایجاد تنش‌های پسماند فشاری در داخل لوله‌ها، عملکرد آن‌ها را به‌طور قابل‌توجهی بهبود می‌بخشد. به دلیل نیاز به کاهش وزن در تجهیزات هوافضایی، استفاده از لوله‌های الیاف پیچیده به‌عنوان یک راهکار نوآورانه نیز مورد توجه قرارگرفته است. هدف این تحقیق، بررسی و تحلیل تلفیق روش اتوفرتاژ و الیاف پیچیده برای افزایش استحکام لوله‌های فولادی تحت‌فشار داخلی است. در این راستا، ابتدا معادلات مربوط به لوله‌های فولادی استخراج و سپس معادلات مربوط به ساختارهای چندلایه کامپوزیتی نیز به‌دست آمده‌اند. این معادلات با استفاده از یک الگوریتم خاص تلفیق شده‌اند. نوآوری این روش در ترکیب اتوفرتاژ و الیاف پیچیده نهفته است. نتایج تحقیق نشان می‌دهند که زوایای الیاف در محدوده 45 تا 55 درجه، زوایای بهینه‌ای برای الیاف پیچیده هستند. همچنین، در شرایط یکسان فشار، لوله‌های الیاف پیچ اتوفرتاژ شده از نظر استحکام نسبت به لوله‌های فولادی اتوفرتاژ شده بدون الیاف، برتری قابل‌توجهی دارند. بررسی‌ها همچنین نشان می‌دهند که بورن اپوکسی به‌عنوان گزینه‌ای مناسب‌تر نسبت به کربن اپوکسی در الیاف پیچیده شناخته می‌شود. درنهایت، انتخاب بین لوله‌های اتوفرتاژ شده و لوله‌های ترکیبی باید بر اساس سه عامل کلیدی شامل کاهش وزن، افزایش تنش‌های پسماند فشاری درون لوله و کاهش تنش‌های پسماند کششی در خارج از آن توسط طراحان انجام شود. این نتایج می‌توانند به بهینه‌سازی طراحی سازه‌های هوافضایی و صنایع مرتبط کمک شایانی نمایند.</span> https://www.joae.ir/article_245130_11957c89eedb276413ab3c871692532d.pdf