ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Уравнения состояния и критериальные характеристики из "Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов" При повреждениях, связанных с отклонением от условий эксплуатации сосудов и трубопроводов правильной цилиндрической формы или с уменьшением толщины стенки, происходит изменение напряженных состояний и физико-механических свойств металла. [c.416] Под действием повреждений наблюдаются локальное увеличение предела текучести материала, увеличение твердости, образование трещин и надрывов. Наличие дефектов типа гофров, вмятин. [c.416] Фактическая локальная деформация много выше исходной начального состояния трубопровода, поэтому несущую способность конструкции необходимо рассматривать с учетом пластической составляющей. [c.417] По мере приближения напряжений к истинному сопротивлению разрыву Зц увеличивается показатель упрочнения т. Это связано с образованием шейки и локализацией пластических деформаций. Объемное напряженное состояние в шейке образца рассматривалось в [27, 53]. [c.418] Таким образом, из стандартных опытов на растяжение по определению механических свойств можно определить показатель упрочнения т в случае степенной аппроксимации диаграмм деформирования. [c.418] Таким образом, показатель упрочнения численно равен равномерной продольной логарифмической деформации. [c.420] Используя уравнения (2.19) и (2.20), можно определить относительное равномерное сужение площади поперечного сечения по стандартным характеристикам механических свойств. [c.420] Снижение механических свойств материала с увеличением площади сечения, увеличением абсолютных размеров проявляется с особенностями изготовления конструкции и повыщением вероятности макро- и микроповреждаемости. [c.420] При анализе статического деформирования и разрушения в зонах и вне зон концентрации напряжений используются приведенные выше уравнения. [c.421] Как показывают опыты [117, 172, 244], с понижением температуры и увеличением скорости деформирования сопротивления упруго-пластическим деформациям и разрушению увеличиваются по экспоненциальному или степенному закону. [c.421] Го = 293 К а ,а в — пределы текучести и прочности при температуре Т Рт, Рв — характеристики материала. [c.422] Для трубных сталей с отношением ад 2 / = 0,5 + 0,6 можно принять 2. [c.422] По уравнениям (2.35)-(2.36) можно рассчитать условие образования трещины у контура поверхностей с максимальной концентрацией напряжений. [c.424] Из сказанного следует, что материал трубопровода в гладких частях работает в упругой области. Концентрация напряжений в упругой области определяется решением Нейбера. При расчете условных местных напряжений = а . В районе рассматриваемых дефектов реализуется упругопластическое нагружение металла. С ростом пластических деформаций в зоне концентрации (после потери их устойчивости) коэффициенты концентрации напряжений и параметры кривой деформирования /(а, , е, ) связываются некоторой функцией К Коэффициенты К , в виде (2.26) позволяют определять значения максимальных местных деформаций и разрушающих напряжений. [c.425] Несущая способность конструкции в значительной степени зависит от вида напряженного состояния. Для прямой связи данного фактора с деформационными характеристиками вводят в определение интенсивностей напряжений и деформаций отношение главных напряжений к первым, что позволяет анализировать напряженное состояние в районе концентратов. [c.425] Сосуды и трубопроводы работают в широком диапазоне эксплуатационных температур, которые влияют на характеристики прочности (предел текучести, прочности, критичес1сие напряжения и коэффициенты интенсивности напряжений). Температура является одним из основных факторов, определяющих сопротивление статическому разрушению (вязкое, квазихрупкое, хрупкое). [c.425] Следует отметить значительную роль сварки в вознииювении повреждений магистральных трубопроводов. Качественно выполненный сварной шов является конструктивной и структурной неоднородностью, влияющей в конечном итоге на напряженно-деформированное состояние и ресурс конструкции. Считается, что сварные швы и зоны термического влияния сварки являются наиболее вероятными местами разрушения. Проведенные эксперименты показывают, что в местах локального повреждения деформации сварного шва и околошовной зоны значительно выше, в связи с чем необходимо рассчитывать зоны швов по критерию образования трещины. [c.425] Таким образом, выявлена возможность хрупкого разрушения стенки трубопровода из потенциально вязкого материала при высоком уровне локальных деформаций, а также незначительном понижении температуры. [c.425] в разд. I и 11 показана необходимость и ниже предложен метод расчета сосудов и трубопроводов по силовым и деформационным критериям разрушений. [c.426] Основные положения приведенных результатов анализа напря-женно-деформированного состояния и прочности использованы ниже при расчете статической прочности трубопроводов с различной степенью повреждаемости. [c.426] Вернуться к основной статье