Науковий вісник НЛТУ України (Nov 2017)
ОЦІНЮВАННЯ РЕСУРСУ ТОВСТОСТІННИХ ТРУБ І ТРУБЧАСТИХ ЗВАРНИХ ВУЗЛІВ НА СТАДІЇ РОСТУ ВТОМНОЇ ПОВЕРХНЕВОЇ ПІВЕЛІПТИЧНОЇ ТРІЩИНИ
Abstract
Трубчасті елементи конструкцій мають досить широке застосування у сучасній техніці. Однак у процесі їх виготовлення або експлуатації в них можуть виникати тріщиноподібні дефекти. Ці дефекти під дією циклічного навантаження розвиваються і через деякий час стають критичними, що призводить до руйнування конструкції. Оцінювання міцності та ресурсу роботи трубчастих елементів конструкцій досить часто базується на методах лінійної механіки руйнування, в основу якої покладено концепцію коефіцієнтів інтенсивності напружень (КІН), за допомогою яких можна визначати напруження і деформації в малому околі вершини тріщини. Оскільки трубчасті елементи відповідальних конструкцій, зокрема товстостінні труби, зварні вузли морських стаціонарних платформ, на яких кріпиться устатковання для видобутку нафти із дна океану, працюють під високими рівнями циклічних напружень, то для їх виготовлення використовують сталі низької та середньої міцності з границею текучості sT = 200-1300 МПа, руйнування яких супроводжується значними пластичними деформаціями. Тому застосування лінійної механіки руйнування, результати якої синтезовані у багатьох роботах і довідникових посібниках, є не досить коректним для визначення напружено-деформованого стану і розрахунку залишкового ресурсу в таких випадках. Тому розрахунок ресурсу трубчастих елементів конструкцій на основі вивчення процесу поширення в них втомних тріщин із застосуванням підходів нелінійної механіки руйнування, зокрема узагальненої dk-моделі (Andreikiv et al., 1998), є актуальною науково-технічною проблемою. У цьому дослідженні порушено проблему встановлення ресурсу товстостінних труб і трубчастих зварних вузлів елементів конструкцій на стадії розвитку втомних поверхневих неавтомодельних тріщин з урахуванням впливу асиметрії циклічного навантаження і залишкових напружень.
Keywords
