Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Транспорт arrow Визначення залишкових напружень і оцінка їх впливу на довговічність трубопроводів в зоні кільцевих зварних з’єднань
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Визначення залишкових напружень і оцінка їх впливу на довговічність трубопроводів в зоні кільцевих зварних з’єднань

Анотації 

Драгілєв А.В. Визначення залишкових напружень і оцінка їх впливу на довговічність трубопроводів в зоні кільцевих зварних з’єднань. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.13 – нафтогазопроводи, бази та сховища. Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. – Івано-Франківськ, 2006.

   Дисертацію присвячено розвиткові розрахунково-експериментального методу визначення залишкових напружень в зонах багатошарових кільцевих швів трубопроводів і оцінці їх впливу на довговічність зварних з’єднань за наявності гострокінцевих дефектів при дії повторно-змінних навантажень. В рамках теорії оболонок побудовано математичну модель для визначення компонентів напруженого стану з урахуванням двовимірного розподілу залишкових несумісних деформацій локалізованих біля шва, та структурно-фазових змін в зоні термічного впливу. Вона грунтується на розв’язанні обернених задач теорії оболонок з власними напруженнями і використанні експериментальної інформації, отриманої неруйнівними методами. Використавши математичну модель закриття тріщини і концепцію ефективного розмаху коефіцієнта інтенсивності напружень, отримано розрахункову модель для врахування впливу залишкових напружень на втомне руйнування при циклічному навантаженні. Оцінено вплив залишкових напружень на довговічність трубопроводу з осьовим поверхневим дефектом в зоні зварного з’єднання під дією експлуатаційного навантаження.
   Ключові слова: трубопровід, кільцеве зварне з’єднання, розрахунково-експериментальний метод, залишкові напруження, довговічність.

Драгилев А.В. Определение остаточных напряжений и оценка их влияния на долговечность трубопроводов в зоне кольцевых сварных соединений. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.15.13 – нефтегазопроводы, базы и хранилища, Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, Ивано-Франковск, 2006.

   Диссертация посвящена развитию расчетно-экспериментального метода определения остаточных напряжений в зонах многослойных кольцевых швов трубопроводов и оценке их влияния на долговечность сварных соединений при наличии остроконечных дефектов под действием переменных нагрузок. В рамках теории оболочек разработана математическая модель для определения компонентов тензора технологических остаточных напряжений с учетом двумерного распределения несовместных остаточных деформаций, локализированных возле шва и структурно-фазовых изменений в зоне термического влияния. Модель базируется на решении обратных задач теории оболочек с остаточными деформациями и использовании экспериментальной информации об усредненных характеристиках напряженного состояния, которую можна получить физическими методами. Получены выражения для окружных и осевых напряжений в трубопроводе с учетом локальных остаточных деформаций в зоне сварного шва, распределение которых аппроксимировано тензорными полиномиальными функциями с определенным количеством произвольных параметров.
   На основании решения прямой задачи проанализировано влияние ширины зоны сварочных деформаций и их градиентов вдоль и по толщине трубы на напряженное состояние в зоне сварного соединения. Установлено, что увеличение перепада окружных деформаций по толщине трубы обусловливает незначительное увеличение окружных напряжений на ее внешней поверхности и приводит к существенному уменьшению растягивающих окружных и осевых напряжений на внутренней и сжимающих на внешней поверхностях трубы. С увеличением окружных остаточных деформаций и их градиентов вдоль трубы максимальные растягивающие окружные напряжения и осевые напряжения – на ее внутренней поверхности возрастают почти пропорционально приращениям максимальных деформаций. Уменьшение ширины зоны осевых деформаций, при фиксированной ширине зоны окружных, несущественно влияет на величину и распределение окружных остаточных напряжений на поверхностях трубы и может обусловить значительное возростание осевых напряжений на внутренней поверхности трубы в зоне сварного шва. Для определения неизвестных параметров построен функционал, выражающий сумму квадратов отклонений усредненных величин разности окружных и осевых напряжений, которые определяют электромагнитным или ультразвуковым методами, от аналогичных величин, полученных расчетным способом. Электромагнитным методом, с использованием измерительного прибора ”MESTR-411” с четырехполюсным электромагнитным преобразователем трансформаторного типа, определены значения усредненной разности главных напряжений на поверхности трубы в зоне кольцевого сварного шва магистрального газопровода (Ж 1420 х 22,5 мм, материал Х70). Приведены соотношения для аналогичных усредненных характеристик, полученных расчетным способом и построен соответствующий функционал, с помощью которого найдены неизвестные параметры, а затем рассчитаны кольцевые и осевые остаточные напряжения на внешней и внутренней поверхностях трубы в зоне сварного шва.
   С использованием математической модели закрытия трещины и концепции эффективного размаха коэффициента интенсивности напряжений разработана расчетная модель для учета влияния остаточных напряжений на скорость распространения осевой поверхностной трещины в трубе в зоне сварного соединения при циклическом нагружении. Определены характеристики циклической трещиностойкости сварного соединения. Оценено влияние остоточных напряжений на долговечность трубопровода с осевой полуэллиптической трещиной в зоне сварного шва под воздействием пульсирующего внутреннего давления.
   Ключевые слова: трубопровод, кольцевое сварное соединение, расчетно-экспериментальный метод, остаточные напряжения, долговечность.

Dragilyev A.V. – Determination of residual stresses and estimation of their inffuence on the longevity of circumferential of pipelines in zone welding joints. – Manuscript.

This is to gain the scientific degree of the Candidate of technical Sciences according to the speciality 05.15.13 – Oil and Gas Pipelines, Reservoirs and Storages – Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, 2006.

   The dissertation develops calculation-experimental method of determining residual stresses in zone of multi-layer circumferential welding beads of pipelines and estimation of their influences on the durability of welding joints with cracks under cyclic loads. Within the shell theory, a mathematic model for determining components of stress state with taking into account the two-dimensional plastic deformation distribution localized near the welding bead and structural-phases changes in the thermal influence zone is created. The model is based on solving inverse problems of shell theory with own stresses on using experimental information obtained by non-distructive method. Having used crack closure mathematical model and the concept of effective amplitude of stress intensity factor, a calculational model for taking into account the influence of residual stresses on fatigue fracture under cyclic load is obtained. The influence of residual stresses on welding joint durability of a pipeline with an axial surface defect under workload is estimated.
   Key words: pipeline, circumferential welding joints, calculation-experimental method, residual stresses, longevity.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Визначення залишкових напружень і оцінка їх впливу на довговічність трубопроводів в зоні кільцевих зварних з’єднань

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!