ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование остаточных напряжений в зонах локальных повреждений из "Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов" В основе возникновения остаточных напряжений лежат необратимые объемные изменения в материале. Наиболее часто остаточные напряжения возникают в результате неравномерной, неоднородной пластической деформащги [23, 284]. [c.352] Остаточные напряжения равны разности между истинными напряжениями в упругопластическом теле и напряжениями, которые создались бы в нем, если бы его материал был идеально упругим [23]. В зоне наибольшей напряженности знак остаточных напряжений обычно противоположен знаку деформации, их вызывающей. [c.352] При образовании гофров, вмятин, задиров, забоин вследствие общих локальных пластических деформаций образуются остаточные напряжения I и II рода. Кинетика развития остаточных напряжений в процессе образования гофров, вмятин, изломов, задиров, забоин ранее не рассматривалась. [c.352] Известно несколько экспериментальных способов определения остаточных напряжений — методы отверстий, канавки, разрезки, обтачивания, тензометрии и т.д. [c.352] Исходя из того, что конструкция трубы представляет собой тонкую оболочку, кривизна поверхности в районе гофров, изломов достаточно высокая, а в местах задиров и забоин невозможно применение механических методов. Определение остаточных напряжений проводилось рентгеновским методом. [c.352] При определении остаточных напряжений в зоне гофров и изломов использовался рентгеновский дифракционный метод многократных наклонных съемок (или -метода). [c.352] Измерения велись на автоматическом дифрактометре для определения остаточных напряжений, скомпонованном на базе автоматического гониометра 8МВ-2000 фирмы Siemens (ФРГ), пропорционального линейно-координатного детектора фирмы М. Браун (ФРГ) и рентгеновского источника отечественного производства ВИП-2-50-60 с рентгеновскими трубками БСВ-23 24. [c.352] Сечение первичного пучка рентгеновского излучения (локальность измерения остаточных напряжений) на поверхности образца составляло 1x2 мм при угловой расходимости менее 0,5°. Точность установки образца и выбранное положение 0,25 мм. [c.353] Измерения проводились в СгК , излучении (20 = 157°) при напряжении на аноде рентгеновской трубки 40 кВ и анодном токе 30 мА. [c.353] Пригодность выбранного метода анализа (sin 1(/-метода) подтверждена достаточной степенью линейности зависимости измеренных межплоскостных расстояний от sin i / в интервале от О до 0,5. Для контрольных замеров значения sin ij/ изменялись с шагом 0,05. [c.353] Определение остаточных напряжений в районе гофра осуществлялось на трубах диаметром 100-160 мм. Трубы обтачивались на токарном станке для полного подобия отношения 6/ D магистральным трубопроводам большого диаметра. Труба подвергалась электролитической полировке. По образующей трубы было нанесено б дорожек (центральный угол между дорожками 60°) особо чистой шлифовкой. Начальная величина напряжений, промеренная по всем дорожкам, принималась нулевой. Замер остаточных напряжений проводился в продольном и кольцевом направлениях в локальных точках гофра (вершине и скатах). Остальная область гофров и изломов измерялась с шагом 4 мм. [c.353] Труба подвергалась осевому сжатию. Регистрировались форма потери устойчивости образца, деформация и остаточные напряжения во взаимно перпендикулярных плоскостях. Число нагружений не менее 5. [c.353] На рис. 4.20 показаны продольные и кольцевые остаточные напряжения в вершине гофра и кольцевой складки-вмятины. [c.353] Остаточные напряжения в зоне задира от трака бульдозера определяли рентгеновским методом на установке ДРОН-3. Погрешность этого метода не превышала 20 %. Напряжения замеряли в нескольких точках стенки трубы — на различных расстояниях от дна задира (0,5 1,5 3 и 6 мм). Точка на расстоянии 6 мм (срединные слои структуры) принята за исходное состояние материала. [c.353] ПО образующей трубы 01220 мм и 5 = 12 мм. Нож перемещался с сухим треском при температуре окружающей среды -10 °С. Размеры дефекта ширина 9-14 мм, глубина до 2 мм и длина 1500 мм. Труба дополнительно получила овализацию поперечного сечения. При вырезке карты на длине 1000 мм расхождение краев составляло 60 мм. [c.354] Задир образован ковшом экскаватора на трубе (01220 мм, 5 = 12 мм, сталь 17Г1С) Челябинского трубопрокатного завода. От горизонтального перемещения труба фиксировалась отвалами бульдозера. Размеры задира длина 9,3 мм, ширина 9-14 мм, глубина до 3,5 мм. Угол между образующей трубы и траекторией индентора со = 45°. Края дефекта цвета побежалости. Максимальные измеренные остаточные напряжения (рис. 4.20, 4.21 табл. 4.6) достигали 0,90 от предела текучести по техническим условиям (табл. 4.6). [c.354] Вернуться к основной статье