ПРИЛОЖЕНИЕ НА ДВУПАРАМЕТРНА ДИАГРАМА ЗА ОЦЕНКА НА ОТКАЗИ И ЕНЕРГИЙЕН ПОДХОД НА ОСНОВА
Журавлев Д.Н. 1, Данюшевски И.А. 2
1 инженер, JSC NPO CKTI, 2 кандидат на техническите науки, JSC NPO CKTI, Санкт Петербург
ПРИЛОЖЕНИЕ НА ДВУПАРАМЕТРНА ДИАГРАМА ЗА ОЦЕНКА НА ОТКАЗИ И ЕНЕРГЕТИЧЕН ПОДХОД НА ОСНОВАТА НА ЕЛАСТОПЛАСТИЧЕН J-ИНТЕГРАЛ ЗА ОЦЕНЯВАНЕ НА ДЕФЕКТИ, ПРИЛОЖИЩИ В ПРАВИ ТРЪБИ
анотация
Тази статия предоставя кратък преглед и сравнение на различни критерии за оценка на величината на налягането на скъсване за прави тръби, съдържащи дефекти, подобни на пукнатини. Показана е забележима разлика в изчислените стойности на налягането на скъсване при ниски стойности на жилавостта на разрушаване на материала. Представено е сравнение на стойността на прекъсващото налягане, получено въз основа на численото изчисление на еластопластичния J интеграл, с резултатите от пълномащабен експеримент. Моделирането на крайни елементи, съчетано с двупараметрична диаграма за оценка на разрушаване, изградена въз основа на изчисляване на еластопластичния J интеграл, позволява да се определят стойностите на натоварванията при скъсване за всички видове структурни елементи.
Ключови думи: двупараметрична диаграма за оценка на счупването, J-интеграл, пукнатина, тръбопровод, надлъжно заварени тръби, дефекти.
Журавльов д.н. един, Данюшевски Аз.A. 2
1 инженер, АД “NPO CKTI”, 2 доктор по инженерство, JSC “NPO CKTI”, Санкт Петербург
ПРИЛОЖЕНИЕ НА ДИАГРАМАТА ЗА ОЦЕНКА НА ОТКАЗИ И ЕНЕРГЕТИЧНИЯ ПОДХОД НА ОСНОВАТА НА ЕЛАСТИЧНО-ПЛАСТМАСОВИЯ J-ИНТЕГРАЛ ЗА ОЦЕНЯВАНЕ НА ПЛАНИЧНИ ПОЛОСИ В ПРАВИ ТРЪБИ
Резюме
В тази статия е показан краткият преглед и сравнение на различните критерии за оценка на налягането на повреда за прави тръби, съдържащи пукнатини, подобни на пукнатини. Той демонстрира забележимата разлика в изчислените стойности на налягането на разрушаване при ниско ниво на жилавост на разрушаване на материала. Тази статия съдържа също сравнение на числено изчислената стойност на налягането на повреда с експерименталния резултат. Моделирането на крайни елементи, съчетано с диаграма за оценка на повредата, базирана на еластично-пластмасов J-интеграл, позволява да се определят стойностите на натоварванията при разрушаване на различни структурни елементи.
Ключови думи: диаграма за оценка на повредата, J-интеграл, пукнатина, тръбопровод, прави заварени тръби, недостатъци.
Въведение
През дългата история на експлоатацията на различни тръбопроводи е имало голям брой аварии, причинени от разрушаването на тръби поради наличието на дефекти в тях. По естеството на възникването им дефектите могат да бъдат разделени на две групи - технологични, появяващи се директно по време на производството на конструктивен елемент (метален скрап, дефекти в заварени шевове, ...) и експлоатационни, произтичащи от външни фактори (например, корозия). Наличието на дефект в конструкцията може да доведе както до малки (локални), така и до глобални разрушения. Последното, като унищожаване на дълга тръба в случай на тръбопроводи, може да доведе до катастрофални последици, поради което една от основните задачи, които трябва да бъдат решени по време на проектирането, е да се предотврати глобалното разрушаване.
Формулиран е проблемът за необходимостта от определяне на максимално допустимия размер на дефект при дадени експлоатационни условия, чието наличие няма да доведе до глобално унищожаване. През 60-те години като първа стъпка към решаването на този проблем се появява концепцията „Теч преди скъсване“ (LBB, „Теч преди скъсване“), която предвижда вискозно разрушаване на материала и образуване на малък проходен дефект („ фистула "), което след това може да доведе до глобално унищожение. Тя ви позволява да определите критичния размер на дефекта при дадено ниво на натоварване (или критичното ниво на натоварване при даден размер на дефекта), над който дефектът ще се счита за опасен и неговото развитие е възможно с последващо унищожаване на структурата. Тъй като тази техника е приложение на ограничаващ анализ, приложението й се ограничава до класа на пластичните стомани, работещи при нормални температури и всъщност описва добре само малки дефекти, подобни на пукнатини в прави тръби [1, 2].
Фигура: 1 - Област на постоянни дефекти (LBB)
Фигура: 2 - Област на постоянни дефекти (R6 FAD)